每經(jīng)記者 黃辛旭  朱成祥    每經(jīng)編輯 裴健如

固態(tài)電池近期熱度不斷。

4月8日晚間，智己汽車舉行了一場(chǎng)技術(shù)發(fā)布會(huì)，主角為智己L6，憑借“超快充固態(tài)電池首次量產(chǎn)上車”賺足了行業(yè)的關(guān)注。

“智己L6 Max光年版車型搭載了第一代光年固態(tài)電池，該電池具有安全性能高、電池不爆炸、能量密度大、續(xù)航高等特點(diǎn)。”智己汽車聯(lián)席CEO劉濤在發(fā)布會(huì)上表示。

同時(shí)，劉濤還透露稱，搭載固態(tài)電池的智己L6 Max光年版車型，預(yù)售價(jià)格將不超過33萬元，這也引發(fā)了業(yè)內(nèi)廣泛討論。

事實(shí)上，固態(tài)電池之所以備受關(guān)注，是因?yàn)榕c液體電池相比，固態(tài)電池在安全性、續(xù)航能力有著顯著優(yōu)勢(shì)。比如，磷酸鐵鋰電池的能量密度一般在100Wh/kg~160Wh/kg，三元鋰電池的能量密度通常在150Wh/kg~250Wh/kg。電芯能量密度為270Wh/kg~320Wh/kg的車輛，充一次電大概能跑600公里~700公里。以智己L6 Max光年版搭載的固態(tài)電池為例，其單體能量密度達(dá)到368Wh，續(xù)航可以達(dá)到1000公里。

“固態(tài)電池最大的優(yōu)勢(shì)在于安全性。由于固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)，不存在液態(tài)電解質(zhì)容易燃燒和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。安全性的提升，還能帶來電池包能量密度的增加，因?yàn)榭梢詼p少為安全考慮而預(yù)留的空間和重量。”4月8日，真鋰研究創(chuàng)始人墨柯接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)表示。

從液態(tài)電池走向半固態(tài)、固態(tài)電池，最核心是電解質(zhì)的改變。這一改變需要通過化學(xué)材料的改變，來提升能量密度、改進(jìn)安全性能等，而這一改變無論是從技術(shù)上還是制造工藝上都不容易。正因如此，業(yè)內(nèi)普遍預(yù)判，到2030年，固態(tài)電池才能真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

正是基于此，此次智己汽車在賺足眼球的同時(shí)，也面對(duì)著“創(chuàng)新還是噱頭”的拷問。

智己L6固態(tài)電池版續(xù)航突破1000公里

在發(fā)布會(huì)上，劉濤宣布將智己L6第一代固態(tài)電池正式定名為“光年固態(tài)電池”。智己方面稱，智己L6將搭載超快充固態(tài)電池，借助該電池，智己L6將“突破1000公里超長(zhǎng)續(xù)航”。

事實(shí)上，在近期的宣傳中，智己L6一直將“搭載行業(yè)首個(gè)量產(chǎn)上車的超快充固態(tài)電池”作為重要的宣傳點(diǎn)。這也引來了行業(yè)內(nèi)的相關(guān)質(zhì)疑。

就在不久前，騰勢(shì)汽車總經(jīng)理兼首席共創(chuàng)官趙長(zhǎng)江通過微博發(fā)文表示，“這個(gè)時(shí)候宣傳半固態(tài)車用電池的就是在玩文字游戲”。不過，目前該微博已刪除。對(duì)此，劉濤回應(yīng)稱，“文字游戲不是智己汽車擅長(zhǎng)的，智己要用實(shí)際行動(dòng)來踐行”。

圖片來源：新浪微博

“固態(tài)電池”爭(zhēng)議如此之多，或與其技術(shù)和制造難度有一定關(guān)系。“目前（市面上）說的固態(tài)電池，基本是半固態(tài)電池，制造工藝上與現(xiàn)有液態(tài)體系沒有太大區(qū)別。”中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)業(yè)務(wù)總監(jiān)劉彥龍告訴記者。

真鋰研究創(chuàng)始人墨柯也表示，智己汽車所搭載的固態(tài)電池，實(shí)際為半固態(tài)電池。“（該電池）還是使用電解液，在正常的概念中，（全）固態(tài)電池就不應(yīng)該再使用電解液。”墨柯表示。

這或意味著，從嚴(yán)格意義上講，智己L6搭載的電池仍是半固態(tài)電池，采用固態(tài)電解質(zhì)替代了部分液態(tài)電解質(zhì)，半固態(tài)電池的能量密度得到了顯著提升，從而提高了車輛的續(xù)航里程。

不過，在劉濤看來，“光年”雖然是固態(tài)電池的第一代，但實(shí)現(xiàn)了以幾乎相同的重量擁有超出30%的電量，做到1000公里續(xù)航，這是固態(tài)電池替代液態(tài)電池的價(jià)值。“我們的電池，可以實(shí)現(xiàn)充電12分鐘，續(xù)航增加400公里。”劉濤稱。

成本仍是固態(tài)電池商業(yè)化待解難題

“全固態(tài)電池的工藝和設(shè)備將發(fā)生巨大變化，電池前段的生產(chǎn)設(shè)備可能都需要重新開發(fā)。”劉彥龍認(rèn)為，全固態(tài)電池與半固態(tài)電池、液態(tài)電池是不同的概念，全固態(tài)電池在車輛上實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，要等到2030年左右。

從技術(shù)上看，“離子電導(dǎo)率”是固態(tài)電池一直需要去突破的難題。據(jù)悉，電池中電解質(zhì)的功能是為鋰離子在正負(fù)極之間傳輸搭建通道，而決定鋰離子運(yùn)輸是否順暢的指標(biāo)被稱為離子電導(dǎo)率。

“在固態(tài)電池中，鋰離子主要是通過固體物質(zhì)來傳導(dǎo)的。傳導(dǎo)的好壞跟固體物質(zhì)的致密程度密切相關(guān)，越致密傳導(dǎo)越好。”一位電池行業(yè)從業(yè)者告訴記者。

東方證券研報(bào)認(rèn)為，在電極與電解質(zhì)界面上，傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)與正、負(fù)極的接觸方式為液-固接觸，界面潤(rùn)濕性良好，界面之間不會(huì)產(chǎn)生大的電阻，而固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極之間以固-固界面接觸，接觸面積小，緊密性較差，離子電導(dǎo)率通常比液態(tài)電解質(zhì)低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。這一特性導(dǎo)致了固態(tài)電池的快充性能受限。

值得一提的是，智己L6 Max光年版可以實(shí)現(xiàn)900v快充，這該如何實(shí)現(xiàn)？據(jù)一位智己汽車工作人員透露，智己汽車的第一代固態(tài)電池，是通過材料優(yōu)化和一些專利的生產(chǎn)工藝，使得固體物質(zhì)的致密程度提升，離子導(dǎo)電率會(huì)相對(duì)更好，簡(jiǎn)單而言就是電芯整體內(nèi)阻更低，快充性能會(huì)更優(yōu)。

圖片來源：發(fā)布會(huì)截圖

拋開技術(shù)層面的突破，成本也是阻礙固態(tài)電池大規(guī)模落地的重要原因。蔚來汽車總裁秦力洪曾在ET7半固態(tài)電池測(cè)試時(shí)表示，150kWh的固態(tài)電池包的成本接近一輛蔚來ET5，即超過29萬元。

在墨柯看來，當(dāng)前半固態(tài)電池發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)主要在于，如何將成本降至合適的水平。雖然技術(shù)上的量產(chǎn)問題不大，但半固態(tài)電池的成本仍然較高。如果只是將電解質(zhì)部分替換為固態(tài)，成本可能會(huì)比液態(tài)電池高出30%~40%，甚至更多。

2024年將是固態(tài)電池重要發(fā)展節(jié)點(diǎn)

在技術(shù)和成本等挑戰(zhàn)下，固態(tài)電池技術(shù)目前呈現(xiàn)出遞進(jìn)發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

3月26日，清陶能源總經(jīng)理李崢在直播間講解固態(tài)電池時(shí)就表示，清陶能源的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化分為三步：第一代固態(tài)電池，計(jì)劃在智己汽車上裝車量產(chǎn)，也被稱為半固態(tài)電池；2025年會(huì)開發(fā)第二代固態(tài)電池；最終實(shí)現(xiàn)的第三代固態(tài)電池，就是全固態(tài)電池。

墨柯也認(rèn)為，（固態(tài)電池）技術(shù)的發(fā)展，是一個(gè)漸進(jìn)式過程，很難實(shí)現(xiàn)跳躍式發(fā)展。

“固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段：第一階段是將電解質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，同時(shí)取消隔膜，但正負(fù)極材料體系保持不變；第二階段是更換負(fù)極材料為金屬鋰，從而顯著提升電池的能量密度；第三階段是更換正極材料，使用不含鋰離子的高密度材料。”墨柯認(rèn)為，第一階段的固態(tài)電池（電芯）能量密度預(yù)計(jì)能達(dá)到400Wh/kg，第二階段能達(dá)到560Wh/kg甚至700Wh/kg，而超過700Wh/kg的能量密度應(yīng)該屬于第三階段。

盡管固態(tài)電池的發(fā)展仍需時(shí)日，但其仍被視為下一代電池技術(shù)的主流方向。截至目前，不少車企對(duì)固態(tài)電池“上車”的時(shí)間，已有明晰時(shí)間表。如，寶馬承諾在2025年前，推出搭載全固態(tài)電池的電動(dòng)汽車原型車，并在2030年前量產(chǎn)；豐田將在2027年量產(chǎn)固態(tài)電池；大眾則表示正在積極研發(fā)全固態(tài)電池技術(shù)，目標(biāo)是2025年前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；蔚來預(yù)計(jì)會(huì)在2025年實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池車的量產(chǎn)，并計(jì)劃搭載至ET7車型。

圖片來源：企業(yè)供圖

此外，動(dòng)力電池企業(yè)也在積極探索固態(tài)電池技術(shù)路線。如，近日，太藍(lán)新能源稱在“車規(guī)級(jí)全固態(tài)鋰電池”的研發(fā)方面取得重大進(jìn)展，研發(fā)出滿足車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、單體容量高達(dá)120Ah的固態(tài)鋰金屬電池，實(shí)測(cè)能量密度達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的720Wh/kg。

根據(jù)知名研究機(jī)構(gòu)GGII的最新預(yù)測(cè)報(bào)告，2024年將是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)（半）固態(tài)電池的大規(guī)模裝載應(yīng)用，預(yù)計(jì)全年裝機(jī)總量將歷史性地突破5GWh大關(guān)。