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日期: 2023-02-20 | 來源: 王新喜 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
近日，日產歐洲研發高級副總裁David Moss表示，日產已經成功開發出全固態電池，目標是2025年開始試生產，2028年生產壹款由固態電池驅動的全新電動汽車。早前德國寶馬集團也宣布，寶馬將打造全固態電池中試生產線，2025年推出首輛原型車。
國內固態電池板塊也在爆發，不少企業也下場開始了固態電池的研發進程，國內已經有部分車企推出了搭載半固態電池的電動車。我們知道，對於電動汽車的發展來說，電池技術的進步是整個電動汽車發展與競爭的關鍵壹環。
由於固態電池有續航持久，回血快，壽命長的特點，因此，它很可能是下壹階段的電動汽車競爭的重要的變革性技術。日本固態電池研發成功，中國車企要有危機感。
從4680電池到固態電池，電池創新突破節點來臨
電動汽車的核心成本就在電池上，從電動汽車的未來方向來看，電池技術的瓶頸是限制整個電動汽車突破的核心壹環，目前電池存在續航短板、充電時間長以及電池壽命衰減、冬天怕冷、夏天怕熱等局限，誰能在這壹環攻克行業痛點，實現用戶體驗層面的突飛猛進，彎道超車的可能性是存在的。
特斯拉日前的重大進展也是在電池技術上——4680電池，相較於前壹代電池，4680電池在能量方面提高5倍、續航裡程提高16%、動力方面提高6倍、成本方面降低14%。
這種圓柱電池采用大電芯，單體比小圓柱電池要大5-6倍，系統集成效率會更高；並且其生產自動化程度高，標准比較統壹，後期的能量密度也會較高。特斯拉提出的幹電極技術相比傳統的濕法技術，幹法電極成膜的均勻度和壹致性更難控制，而電動汽車電池的電極又較大較厚，因此生產的難度更高。
不過， 從進展來看，特斯拉正在將4680電池帶入規模量產的前夜，也加速了行業對於大圓柱電池的關注與跟進。目前已經有不少整車廠、電池廠商已經在快速跟進。
不過特斯拉的4680電池依然是液態電池的延續性創新，而固態電池其實已經走出了這種延續性創新路徑。
從類型來看，目前市面上的動力電池主要有兩種，壹種是磷酸鐵鋰電池，另外壹種叁元鋰電池。叁元鋰電池能量密度更高，續航裡程更長，但由於安全性差的短板，已經逐步被磷酸鐵鋰所取代，目前大多數新能源起火事故，都和叁元鋰電池有關。
這兩種電池的結構差不多，主要由正極、隔膜、負極，再灌上電解液制造而成，它們統稱為液態電池。
固態電池與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，它是壹種使用固體電極和固體電解質的電池，固態的電解質具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在壹端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。此外，它采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。
簡單來說，與目前的鋰電池相比，固態電池優勢相當明顯：首先是它的充電速度可提高幾倍以上，而且不受溫度限制；其次是能量密度翻倍，續航裡程達到1000km以上；更重要的是，由於固態電解質具有不可燃性、無腐蝕性、無揮發、不會漏液等特性，化學性質更穩定，穿刺後也不用擔心安全問題。
某種程度上，固態電池算是壹種革命性的突破。
雖然目前包括大眾、豐田等傳統車企，蔚來、合創等新勢力品牌，以及寧德時代等電池企業，都對固態電池有研究開發規劃。不過截止到目前，固態電池在全球范圍都沒有落實到工程量產階段，而日產是首家宣稱已經成功開發出全固態電池，國內更多企業是采用半固態電池作為過渡方案。
半固態是過渡方案，避免陷入重營銷、玩概念的路子
當前，許多國內企業已經實現量產半固態電池，搭載半固態的車型有東風E70、嵐圖追風以及搭載贛鋒鋰電叁元固液混合鋰離子電池的純電動SUV賽力斯SERES-5計劃於2023年3月開始交付。此前，蔚來、賽力斯、長安深藍、嵐圖等多家新能源車企披露了半固態電池裝車進展。
半固態雖然名字上跟固態電池很相似，可實際上反而與當前的液態鋰離子電池關系更近，它仍需要電解液和隔膜，產品形態上並沒有本質上的創新，仍屬於改良型的方案。
不過在清陶能源聯合創始人李崢看來：從產線和工藝的角度來說，這種半固態跟傳統鋰離子電池相比，有30%的創新。但它實際上並沒有解決固態和固態之間相接觸的界面不夠完美的問題，界面浸潤和黏合形成了工藝壁壘。
但從目前來看，日產的固態電池完全去除了電池中的液體元素，將大大提高存儲和電力傳輸的效率。不僅比鋰電池節省50%的成本，還將能源密度提高壹倍，充電速度提高叁倍。
簡單來說，日產汽車的固態技術是‘全固態’，去除了所有液態部分，這是它的領先之處。但是半固態仍然有液體電解質，液體會沸騰，依然會讓能量的儲存和傳輸的效率受到影響。
因此，全固態與半固態其中還是存在差距，但許多車企為了盡早能上新概念好賣車，因此在大力推進半固態電池，作為壹種過渡方案，同時蹭上“固態”電池的概念。
簡單來說，對固態電池研發的急迫性要有，但是如果僅僅是借助固態電池的概念來賣車，其實就進入了急功近利、重營銷而輕研發的路子了。
正如有業內從業者指出了當前國內固態電池行業的壹些弊端與發展模式的痼疾：固態電解質的好處有很多，提升安全安全性，提升能量密度，這個是大家都喜歡的事情，但是國內現在號稱采用固態電解質的公司相關表現又怎麼樣了？有沒有經過嚴格的第叁方測試，有沒有實際裝車測試？我想大部分還停留在自我吹噓的份上。起碼幾年內單純的電解質是上不了車，固液混合不能保證。
日本固態電池彎道超車的可能性存在：中國車企要有危機感
從目前來看，日本固態電池研發成功，並且降低了電池成本的消息，我們壹定不能掉以輕心，低估日本在新能源汽車領域研發能力。
因為在過去看來，固態電池的研發為何遲遲推進不下去，壹大原因在於固態電池的成本非常高，全固態電池的成本是液態電池的肆倍，這是它的核心難題。如果把固態電池的成本打下來，固態電池的普及難度就會極大降低。
事實上，日本較早就在規劃固態電池方面的彎道超車。如豐田2010-2014年就出現了壹波專利申請的熱潮，研究方向聚焦在硫化物體系固態電解質。
豐田、松下、京都大學、日本理化學研究院等38家汽車、電池、材料企業和科研機構聯合，計劃到 2030 年前後將固態電池組每千瓦時的成本降至鋰電池的 30％。
日本之外，韓國叁星 SDI 和 SK電池企業也在聯合研發固態電池。德國寶馬，已經在自建電芯研發中心，並和 Solid Power 合作，有望於 2026 年實現固態電池突破和量產。
中國在新能源汽車在叁電技術到全產業鏈，都逐步走入到前列，在國內，比亞迪的刀片電池也可以說是支撐比亞迪品牌溢價的壹大殺手鑭。
但國內車企依然需要對未來的趨勢保持敏銳，固態電池是行業壹個關鍵拐點，如前所述，帶來的優勢包括充電速度更快（正極）、能量密度大幅提升（負極）、安全性更高（隔膜）、低溫不怕電量跳水（電解液）、循環壽命更長以及對熱管理的需求會降低，它更好的解決了現有的電池短板。
國內在新能源汽車產業規劃中，提出希望到2030年，國內液態電解質可以演變為固態。但是從進度來看，日產提出的規劃似乎要更提前了3~5年。
如果日本在固態電池量產裝機層面提前3~5年完成，那麼首先這種電池給日本汽車產品的競爭力帶來極大提升，包括提升電動汽車在長途續航、充電速度極大提升、高溫寒冷天氣的穩定性、耐用性等問題上的壹系列用戶痛點，這可能會推動汽車產品的銷量提升，並且對現有國內的電池企業的產品造成降維打擊，固態電池技術的突破可能給了日本車企壹次彎道超車的機會。
如果在固態電池領域，國內沒有搶到先機，在固態電池的供應鏈環節或將受制於人，國內建立起來的電車優勢可能要被打掉壹部分。
因此，對於固態電池的研發，我們不能掉以輕心，國內企業在技術研發層面需要多點耐心並沉下去研發推進，從國內電池技術的積累與各家的推進來看，國產的固態電池的突破或許也只是時間問題，只不過，從當前來看，國內需要有更早的准備，以及更大的危機感來面對未來的競爭，我們對國產電池技術的突破也始終保持期待。- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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