固态电池“破壁”电动汽车安全焦虑

□记者王鹤上海报道

近段时间以来，蔚来公布续航里程达1000公里的150度固态电池包，称将在2022年四季度交付。蔚来最新车型引爆的固态电池热也正在A股持续发酵。

据我国工程院院士陈立泉介绍，目前，新能源汽车使用的电池是锂离子电池，石墨负极，磷酸铁锂/三元/钴酸锂正极。电解质是可燃的液体电解质，但液体电解质容易引发安全忧虑。而且，能量密度为300瓦时/公斤时就已经达到了液态锂离子电池的极限。下一步，就是要发展固态电池或逐渐过渡到全固态锂离子电池。

固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。与传统锂离子电池相比，全固态电池的最突出优点是高能量密度和高安全性，其具备不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发等特性，被认为是最具前景的新一代动力锂离子电池。

假如全固态电池全面量产，则意味着里程焦虑将被彻底打破，电池安全性也有了突破性保障，电动汽车将打破性能“天花板”。

整车公司此前集体错过了液态锂电的布局先机，因此纷纷加大对固态电池领域的投入，以摆脱在这一核心零部件上受制于人的局面。

据申万宏源证券梳理，大众汽车投资了QuantumScape，雷诺-日产-三菱联盟投资IonicMaterial，福特、宝马、现代投资SolidPower；北汽、上汽、广汽先后参与了清陶能源D/E/E+/E++轮融资；一汽参与了辉能科技的D轮融资。

有外媒报道称，丰田计划在2021年首次亮相搭载了固态电池的量产车。

根据重要车企的规划，搭载固态电池的产品预计最早于2022年以后量产。

“未来十年是固态电池破壁的十年。”我国科学院物理研究所研究员黄学杰说，全固态电池是最理想的模式，全固态电池和固液态电池相比是革命性的。第一阶段，锂离子电池固态、液态互相学习，固液态会得到很好发展。第二阶段，全固态电池600至800瓦时/公斤将有更好的安全性，这必然是革命性的。

黄学杰还表示，固态电池不仅仅是指锂离子电池，固态电池还会走向金属锂离子电池，也不排除金属钠电池、空气电池。

“到2030年，不仅仅是电动汽车早已在经济性方面战胜燃油车，500瓦时/公斤以上的固态电池必然会走向适用，未来十年的电池界是锂离子电池和金属电极的固态电池比翼齐飞的时代。”黄学杰说。

虽然固态电池已经取得了重要进展，但仍有不少问题有待解决，这意味着大规模应用言之尚早。

“从实验室成果来说，固态电池的特点是能够展现出来的。但是，实验室成果和商用化产品之间还有一段距离，包括性能目标、可靠性目标等。此外，价格要能让消费者负担得起。”欣旺达电子股份有限公司副总裁梁锐告诉记者。

申万宏源证券研究报告指出，固态电池应用之路困难重重。一是重塑供应链，固态电池相比现有成熟的液态锂离子电池技术变化巨大，要重塑本就极其复杂的锂离子电池供应链。二是降低成本，固态电池采用的预锂化硅碳负极或远景金属锂负极、高镍正极、固态电解质等新科技材料生产成本远高于目前对应的材料，成本下降过程极其艰巨漫长。三是快充性能不佳。

梁锐指出，固态电池行业的发展，应该是从目前的液态锂离子电池到半固态电池再到全固态这样一个逐步过渡的过程，将现有的技术和设备都能够利用起来，这已成为业界共识。

“预计全固态电池应该可以在2030年之前实现商用化，也可能是在2025年至2030年之间，这样的时间点更为现实。”梁锐说。

国轩高科动力能源有限公司高级副总裁徐兴无此前透露，国轩高科将在2020年至2022年引入固态电池技术；2022年开始进行固态电池技术迭代升级，生产高安全性固态电池。

大众汽车集团（我国）CEO冯思翰在2020大众我国业绩沟通会上说，目前大众、丰田等公司都在研发新一代固态电池，我们有关固态电池量产的判断，与丰田基本一致，在2023年到2025年左右。