固態(tài)電池在爭論和質(zhì)疑聲中成為行業(yè)新寵，隨著各路巨頭的入場，固態(tài)電池的未來也漸漸明朗。如果說鋰電池打開了電動車時代的大門，那固態(tài)電池或許能讓這一時代走的更遠。
固態(tài)電池成突破現(xiàn)狀必爭之地
過去幾年，動力電池的技術(shù)突飛猛進，但安全隱患和里程焦慮仍然是其難以擺脫的困局。
如今電動汽車的發(fā)展勢頭強勁，電動車的銷量也屢創(chuàng)新高，但是電池的安全隱患卻也層出不窮。
實際上電動車的安全隱患，要算在液態(tài)鋰電池頭上。
一旦電池受到擠壓、沖擊，就會導致隔膜破裂，造成正負極短路；同時鋰電池內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量，加上液態(tài)電解質(zhì)里易燃的有機溶劑，結(jié)果就是電池起火甚至爆炸。
固態(tài)電池是有望徹底解決安全問題。固態(tài)電池的正負極不容易發(fā)生短路現(xiàn)象；固態(tài)電解質(zhì)不僅不可燃、不揮發(fā)甚至還能耐高溫，電池在遇到同樣極端情況下不會發(fā)生起火、爆炸。
解決里程焦慮基本只能靠堆電池的能量密度。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，2025年動力電池的能量密度目標為400Wh/kg，2030年目標為500Wh/kg。
想達到2030年的目標，現(xiàn)有液態(tài)鋰電池技術(shù)路線恐難擔大任，光是350Wh/kg的能量密度天花板就很難打破，但是固態(tài)電池能量密度能輕松超越350Wh/kg。
此外固態(tài)電池的壽命極長，使用30年還有90％以上的蓄電力，能夠回收后使用，因此固態(tài)電池各項條件都比鋰電池更好。
固態(tài)電池能量密度是普通鋰電池的十幾倍，充電速度也是鋰電池的幾十倍，這就使得搭載該電池的新能源汽車擁有更高的續(xù)航能力。
伴隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，當前市場對于動力電池的要求越來越高，無論是在續(xù)航、能量密度還是安全方面，優(yōu)缺點明顯的各類鋰電池已經(jīng)明顯不太適應新時代的要求。
固態(tài)電池是未來鋰電池的發(fā)展方向
目前液態(tài)鋰電池能夠?qū)崿F(xiàn)的能量密度已近極限，而使用全固態(tài)鋰電池能量密度具備突破500wh/kg的潛力，因此固態(tài)電池是未來鋰電池的發(fā)展方向。
目前，全球企業(yè)開始加大固態(tài)鋰電池方面的研究布局，加上各國政策的推動下，固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化進程有望加快。
據(jù)相關機構(gòu)預測，到2030年，全球固態(tài)電池需求有望達到500GWh，按照專家保守估計，將形成3000億元以上的市場規(guī)模。
預計2021-2030年我國固態(tài)電池出貨量高速增長，至2030年或?qū)⑼黄?50GWh。
各路巨頭計劃追逐固態(tài)電池市場
今年1月9號，蔚來其NIO Day上高調(diào)發(fā)布能量密度達360Wh/kg的150kWh固態(tài)電池包，搭載該電池包的蔚來ET7轎車續(xù)航將超過1000km，讓人眼前一亮。
大眾集團表示未來將著力發(fā)展固態(tài)電池技術(shù)，預計2025年開始使用固態(tài)電池。
寶馬集團計劃在2025年前推出搭載固態(tài)電池的原型車，并在2030年前實現(xiàn)量產(chǎn)。
寧德時代投資33億建設21C創(chuàng)新實驗室，用于金屬鋰電池、全固態(tài)電池等下一代電池研發(fā)；
LG化學表示將在2025年至2027年間實現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化；
松下計劃在2025年推出一款使用固態(tài)電池的電動車。
固混是最近的可見未來
如今，是一個汽車新技術(shù)爆發(fā)的時代，相比此前智能網(wǎng)聯(lián)因為智能手機生態(tài)環(huán)境逐漸成形，花費心思將其與車適配不同，目前的汽車新技術(shù)同時需要解決硬+軟雙方面問題。
目前純固態(tài)技術(shù)電池的技術(shù)難題為，固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子遷移效率會直接影響固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率，電極與電解質(zhì)之間的界面阻抗會上升等。
也就是說，盡管實現(xiàn)效果將改變電池行業(yè)，但因?qū)щ娦?、運行穩(wěn)定等原因，目前仍處實驗室階段。
同時，作為電動汽車核心部件之一的動力電池，占據(jù)著整個三電系統(tǒng)中的高成本份額，上下游尚未有大規(guī)模配套企業(yè)入局時，僅憑幾家企業(yè)的試探，難以面對高成本、召回壓力、后續(xù)維修等問題。
于是，目前的現(xiàn)狀是，5%-10%的液態(tài)比例，固混電池產(chǎn)業(yè)，將是同時滿足安全、成本、技術(shù)的一個好解決方案，也是過渡到純固態(tài)電池之前的好思路。
固態(tài)電池量產(chǎn)2030年之后
眼下，固態(tài)電池的成本被認為是鋰電池的4倍以上，而在純電動汽車中，電池成本大約占30%—40%。
全固態(tài)電池實現(xiàn)量產(chǎn)應該是在2030年之后，當然假如有巨大的科學突破，有可能會在 10 年之內(nèi)發(fā)生。
目前固態(tài)電池依然處于試驗研發(fā)階段，投資者需要關注的是各固態(tài)電池集成商的量產(chǎn)時間，而只有固態(tài)電池商試驗到量產(chǎn)放量后才能帶動上游材料廠商開始放量。
而且產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)也處于配套研發(fā)階段，因此目前固態(tài)電池業(yè)務對產(chǎn)業(yè)鏈上游公司沒有實質(zhì)的業(yè)績帶動作用，但是上游材料供應商布局固態(tài)電池技術(shù)至少在未來可能保障不會出現(xiàn)掉隊的狀況。
然而，量產(chǎn)也不是最終的結(jié)局，成本的經(jīng)濟性永遠是繞不過去的一環(huán)。
從量產(chǎn)到應用還需要經(jīng)過市場的驗證，未來合理的經(jīng)濟性才可能是固態(tài)電池出現(xiàn)大幅應用的重要影響因素。
目前，全固態(tài)電解質(zhì)鋰動力電池存在的技術(shù)難點問題包括固態(tài)電解質(zhì)材料的鋰離子電導率偏低問題、固/固界面接觸性和穩(wěn)定性差問題、金屬鋰的可充性問題等。
受技術(shù)和成本影響，固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化應用預計要到2025年，短期內(nèi)只適用于部分場景。
結(jié)尾：
從[液態(tài)]倒[半固態(tài)]再到[固態(tài)]，邁出的每一步都不容易，都需要面臨規(guī)劃化生產(chǎn)、成本與商業(yè)性、供應鏈配套等多重問題。
但無論怎樣，為了能讓新能源汽車走得更遠，動力電池這道坎都必須要邁過去。
里程焦慮和安全性是動力電池繞不開的話題，未來誰先掌握固態(tài)電池的關鍵技術(shù)誰就占據(jù)主動。
部分資料參考：
證券之星：《熱點解讀！全球鋰電池巨頭布局固態(tài)電池 固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程加快》
錦緞：《固態(tài)電池軍備競賽悄然開局》
騰訊汽車洞察者：《押寶固態(tài)電池，新能源汽車電池成本將降低3/4？》
路咖汽車：《半年后回頭看蔚來，被吐槽的固態(tài)技術(shù)電池賭對了？》
新浪財經(jīng)：《固態(tài)電池關鍵技術(shù)獲突破 兩標的將快速發(fā)展》
東方財富網(wǎng)：《固態(tài)電池商業(yè)化緩慢天齊鋰業(yè)、寧德時代為何爭相“搶灘”？》
愛卡汽車：《下一個市場風口？固態(tài)電池“一夜爆火” 》
