半固态电池可以量产，但大规模商业化存疑

动力电池作为电动汽车的“心脏”，其性能直接影响着车辆的行驶状况。毫不夸张地说，电动车是“成功的动力电池，失败的动力电池”。因此，无论是动力电池企业还是新能源汽车企业，都在努力突破动力电池技术的瓶颈。目前，三元锂电池和磷酸铁锂电池仍是新能源汽车动力电池的两大主流技术路线。但由于前者的安全性和稳定性以及后者的能量密度，固态电池近年来逐渐被业界寄予厚望，被认为是最具创新性的技术路线，可以大幅提高能量密度、耐用性和安全性。20余家企业角逐固态电池在行业发展的大趋势下，据不完全统计，全球范围内致力于固态电池技术研发和应用的车企和动力电池企业已超过20家，其中不少企业已经宣布将量产固态电池，并制定了相应的发展路线规划。在国际上，大众、丰田、本田、宝马、松下等车企和电池企业都在固态电池领域进行了布局。其中，宝马在2017年开始研发固态动力的固态电池；丰田作为较早开始研发固态电池的车企之一，专注于硫化物固态电解质的技术路线，预计2022年推出搭载固态电池的车辆；2020年初，丰田宣布与松下成立合资公司，生产固态电池；同年，戴姆勒宣布与加拿大魁北克水电公司合作开发固态电池技术，一旦达到量产，将用于戴姆勒的电动汽车。今年3月15日，大众在首个电池日表示，未来动力电池的目标是固态电池。

性能更高的固态电池；图片来源:大众方面，动力电池公司如陶青能源、当代安普科技有限公司、赣锋锂业、汇能、北京卫兰、卡耐新能源等处于固态电池研发的前沿。据了解，陶青能源目前已研发出全固态电池，单体能量密度可达430Wh/kg，量产阶段可达300Wh/g以上；当代安培科技有限公司有聚合物固态锂金属电池和硫化物基固态电池的研究；赣锋锂业年产100瓦时第一代固态锂电池中试生产线已建成投产。卫兰新能源2019年在江苏举行固态电池项目奠基，拟建设年产0.1GWh固态电池生产线；汇能科技表示，将于2023年开始试生产全固态电池，2024年开始量产全固态电池。此外，北汽集团、比亚迪等传统车企，以及蔚来、天际、爱知等新型造车企业，都在固态电池领域有所布局。尤其是今年1月9日，蔚来汽车在NioDay上发布了首款150kWh固态电池，搭载该电池的蔚来eT7轿车续航里程将超过1000公里的消息，再次点燃了业界对固态电池的关注。半固态是方向，大规模商业化还存疑。在众多企业的竞争布局下，固态电池的商业化进程自然成为业界关注的焦点。在日前举行的蓝皮书论坛上，“固态电池何时能商用”的话题引发热议。安驰科技总经理兼创始人徐小明表示，在2030年之前，纯固态电池将很难见到。即使看到了真正的固态电池，至少在最初的三到五年内，它们将主要用于消费电子产品，因此它们应该是安全、可控和负担得起的。据了解，从电池结构本身来说，使用固体电解质的固态电池具有不燃、不腐蚀、不挥发、不泄漏等优点，可以极大地保证电池的安全性。同时，以锂金属为负极的固态电池可以匹配高压正极材料，进一步提高能量密度。但正是因为这种固态，固态电池也有先天缺陷。比如固体电解质的锂离子迁移效率会直接影响固体电解质的离子电导率，电极和电解质之间的界面阻抗会上升。考虑到固态电池量产面临的实际困难和新能源汽车对高安全性、高能量密度动力电池的迫切需求，作为折中方案，业界采用混合固液电解质锂电池作为固态电池发展的过渡方案。“半固态电池是可行的，可以解决安全问题，进而提高能量密度。”徐小明说。北汽集团副总经理廖振波表示，当固混电池有5%-10%是液体时，应该是相对安全的，能量密度也符合汽车企业的要求。同时他强调，在不降低能量密度的情况下，要增强安全性，不走其他路线，做固体混合动力电池。“我强烈呼吁这些电池企业，不要犹豫，迅速产业化，为整车企业提供安全可靠的固混电池。”廖振波之所以发出如此强烈的呼吁，归根结底还是动力电池的安全性问题。他表示，目前车企急需解决的问题，已经从原来追求能量密度和成本要素，转变为现在追求的安全、成本、性能三要素。他还特别提到，成本不仅仅是电池采购的成本，还有售后和召回。

新能源汽车自燃现场图“每年夏天，新能源汽车都会发生起火事故，汽车召回比例越来越大。按照我国的召回制度，万分之四的设计安全质量事故都会被召回，这对于整车厂商来说会造成很大的损失，所以现在我们把成本问题分开，一个是采购成本，一个是售后服务，包括刚才提到的召回服务，所以如果不能保证安全的话成本是很高的，所以整车厂商最重要的是注意安全。”富能科技董事长王微也表示，半固态肯定是未来的发展方向。“没有人希望在生产电池的过程中有隐患。有了半固态电池，你的工厂再也不会着火了。”最终目的是从材料本身彻底解决这个问题。但在蜂巢能源科技有限公司董事长兼CEO杨洪信看来，半固体电池技术解决了量产的问题，但并不意味着……它可以大规模商业化。“大规模商业化需要工程能力来支撑，也有用户愿意为此付费。现在我们找不到半固态电池的核心卖点。”杨洪信指出，半固态产品的成本会增加，生产线也会调整，但第一代产品对生产线的影响并不大，因此技术问题可以解决，可以实现量产，但大规模商业化还有相当大的不确定性。钠离子动力电池技术取得新突破总体来看，在诸多制约因素的影响下，半固态电池作为一种折中方案，可以兼顾液体锂电池和全固态电池的性能优势，最大程度兼容现有工艺、设备和材料，具备量产的可能性。然而，其大规模商业应用仍存在一些不确定性。那么，在半固态电池真正商用之前，动力电池的技术路线会有哪些新的突破？“我认为钠离子电池是一个非常好的突破。钠离子电池未来很重要的一点是钠资源相对丰富，成本相对低廉。另外，钠离子电池价格比较便宜，缺点是能量密度比较低。”福能科技董事长王伟说。今年5月21日，当代安培科技有限公司首席执行官曾玉群在股东大会上透露，钠离子电池将于今年7月左右发布。此举被业内认为是针对当代安普科技有限公司锂资源稀缺，以及由此带来的锂电池原材料价格偏高的重要举措。蜂巢能源科技股份有限公司董事长兼CEO杨洪信表示，“中国的锂资源非常匮乏，所以应该有一个从原材料开始的战略解决方案，钠离子电池特别好。但在乘用车上，钠离子电池的大规模应用，至少在近几年可能会非常具有挑战性，可能会取代部分铅酸和铁锂。”然而，钠离子电池仍处于产业化的初级阶段。Amchi Technology的总经理兼创始人徐小明指出，钠离子电池至少需要五年时间才能逐渐成熟，因为它重建了现有电池的整个化学系统。

福能生产厂；图片来源:福能科技另外，对于目前比较令人期待的三元锂电池和磷酸铁锂电池，福能科技董事长王伟坚定地表示，三元电池将成为乘用车的主流。“我们希望用三元、一半体积、一半重量，在20分钟内充满，释放30度电、50度电满足需求。这是未来的整个方向。人类社会的发展仍然需要技术进步来驱动人类社会的发展。”他还表示，NCM811的安全性是完全可控的，但还没到这个程度。从原材料到电池制造到车辆控制到预警，现在还做不到，但未来会有可能。动力电池作为电动汽车的“心脏”，其性能直接影响着车辆的行驶状况。毫不夸张地说，电动车是“成功的动力电池，失败的动力电池”。因此，无论是动力电池企业还是新能源汽车企业，都在努力突破动力电池技术的瓶颈。目前，三元锂电池和磷酸铁锂电池仍是新能源汽车动力电池的两大主流技术路线。但由于前者的安全性和稳定性以及后者的能量密度，固态电池近年来逐渐被业界寄予厚望，被认为是最具创新性的技术路线，可以大幅提高能量密度、耐用性和安全性。20余家企业角逐固态电池在行业发展的大趋势下，据不完全统计，全球范围内致力于固态电池技术研发和应用的车企和动力电池企业已超过20家，其中不少企业已经宣布将量产固态电池，并制定了相应的发展路线规划。在国际上，大众、丰田、本田、宝马、松下等车企和电池企业都在固态电池领域进行了布局。其中，宝马在2017年开始研发固态动力的固态电池；丰田作为较早开始研发固态电池的车企之一，专注于硫化物固态电解质的技术路线，预计2022年推出搭载固态电池的车辆；2020年初，丰田宣布与松下成立合资公司，生产固态电池；同年，戴姆勒宣布与加拿大魁北克水电公司合作开发固态电池技术，一旦达到量产，将用于戴姆勒的电动汽车。今年3月15日，大众在首个电池日表示，未来动力电池的目标是固态电池。

性能更高的固态电池；图片来源:大众方面，动力电池公司如陶青能源、当代安普科技有限公司、赣锋锂业、汇能、北京卫兰、卡耐新能源等处于固态电池研发的前沿。据了解，陶青能源目前已研发出全固态电池，单体能量密度可达430Wh/kg，量产阶段可达300Wh/g以上；当代安培科技有限公司有聚合物固态锂金属电池和硫化物基固态电池的研究；赣锋锂业年产100瓦时第一代固态锂电池中试生产线已建成投产。卫兰新能源2019年在江苏举行固态电池项目奠基，拟建设年产0.1GWh固态电池生产线；汇能科技表示，将于2023年开始试生产全固态电池，2024年开始量产全固态电池。此外，北汽集团、比亚迪等传统车企，以及蔚来、天际、爱知等新型造车企业，都在固态电池领域有所布局。尤其是今年1月9日，蔚来汽车在NioDay上发布了首款150kWh固态电池，搭载该电池的蔚来eT7轿车续航里程将超过1000公里的消息，再次点燃了业界对固态电池的关注。半固态是方向，大规模商业化还存疑。在众多企业的竞争布局下，固态电池的商业化进程自然成为业界关注的焦点。在日前举行的蓝皮书论坛上，“固态电池何时能商用”的话题引发热议。安驰科技总经理兼创始人徐小明表示，在2030年之前，纯固态电池将很难见到。即使看到了真正的固态电池，至少在最初的三到五年内，它们将主要用于消费电子产品，因此它们应该是安全、可控和负担得起的。据了解，从电池结构本身来说，使用固体电解质的固态电池具有不燃、不腐蚀、不挥发、不泄漏等优点，可以极大地保证电池的安全性。同时，以锂金属为负极的固态电池可以匹配高压正极材料，进一步提高能量密度。但正是因为这种固态，固态电池也有先天缺陷。比如固体电解质的锂离子迁移效率会直接影响固体电解质的离子电导率，电极和电解质之间的界面阻抗会上升。考虑到固态电池量产面临的实际困难和新能源汽车对高安全性、高能量密度动力电池的迫切需求，作为折中方案，业界采用混合固液电解质锂电池作为固态电池发展的过渡方案。“半固态电池是可行的，可以解决安全问题，进而提高能量密度。”徐小明说。北汽集团副总经理廖振波表示，当固混电池有5%-10%是液体时，应该是相对安全的，能量密度也符合汽车企业的要求。同时他强调，在不降低能量密度的情况下，要增强安全性，不走其他路线，做固体混合动力电池。“我强烈呼吁这些电池企业，不要犹豫，迅速产业化，为整车企业提供安全可靠的固混电池。”廖振波之所以发出如此强烈的呼吁，归根结底还是动力电池的安全性问题。他表示，目前车企急需解决的问题，已经从原来追求能量密度和成本要素，转变为现在追求的安全、成本、性能三要素。他还特别提到，成本不仅仅是电池采购的成本，还有售后和召回。

新能源汽车自燃现场图“每年夏天，新能源汽车都会发生起火事故，汽车召回比例越来越大。按照我国的召回制度，万分之四的设计安全质量事故都会被召回，这对于整车厂商来说会造成很大的损失，所以现在我们把成本问题分开，一个是采购成本，一个是售后服务，包括刚才提到的召回服务，所以如果不能保证安全的话成本是很高的，所以整车厂商最重要的是注意安全。”富能科技董事长王微也表示，半固态肯定是未来的发展方向。“没有人希望在生产电池的过程中有隐患。有了半固态电池，你的工厂再也不会着火了。”最终目的是从材料本身彻底解决这个问题。但在蜂巢能源科技有限公司董事长兼CEO杨洪信看来，半固体电池技术解决了量产的问题，但并不意味着……它可以大规模商业化。“大规模商业化需要工程能力来支撑，也有用户愿意为此付费。现在我们找不到半固态电池的核心卖点。”杨洪信指出，半固态产品的成本会增加，生产线也会调整，但第一代产品对生产线的影响并不大，因此技术问题可以解决，可以实现量产，但大规模商业化还有相当大的不确定性。钠离子动力电池技术取得新突破总体来看，在诸多制约因素的影响下，半固态电池作为一种折中方案，可以兼顾液体锂电池和全固态电池的性能优势，最大程度兼容现有工艺、设备和材料，具备量产的可能性。然而，其大规模商业应用仍存在一些不确定性。那么，在半固态电池真正商用之前，动力电池的技术路线会有哪些新的突破？“我认为钠离子电池是一个非常好的突破。钠离子电池未来很重要的一点是钠资源相对丰富，成本相对低廉。另外，钠离子电池价格比较便宜，缺点是能量密度比较低。”福能科技董事长王伟说。今年5月21日，当代安培科技有限公司首席执行官曾玉群在股东大会上透露，钠离子电池将于今年7月左右发布。此举被业内认为是针对当代安普科技有限公司锂资源稀缺，以及由此带来的锂电池原材料价格偏高的重要举措。蜂巢能源科技股份有限公司董事长兼CEO杨洪信表示，“中国的锂资源非常匮乏，所以应该有一个从原材料开始的战略解决方案，钠离子电池特别好。但在乘用车上，钠离子电池的大规模应用，至少在近几年可能会非常具有挑战性，可能会取代部分铅酸和铁锂。”然而，钠离子电池仍处于产业化的初级阶段。Amchi Technology的总经理兼创始人徐小明指出，钠离子电池至少需要五年时间才能逐渐成熟，因为它重建了现有电池的整个化学系统。

福能生产厂；图片来源:福能科技另外，对于目前比较令人期待的三元锂电池和磷酸铁锂电池，福能科技董事长王伟坚定地表示，三元电池将成为乘用车的主流。“我们希望用三元、一半体积、一半重量，在20分钟内充满，释放30度电、50度电满足需求。这是未来的整个方向。人类社会的发展仍然需要技术进步来驱动人类社会的发展。”他还表示，NCM811的安全性是完全可控的，但还没到这个程度。从原材料到电池制造到车辆控制到预警，现在还做不到，但未来会有可能。

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