華為近期在固態(tài)電池領(lǐng)域的動(dòng)作，無(wú)疑為這一技術(shù)熱點(diǎn)再添了一把火。去年11月，華為公布了一項(xiàng)關(guān)于硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料及制備方法的專利，這一消息迅速在業(yè)界引起轟動(dòng)。事實(shí)上，這項(xiàng)專利早在2023年5月就已經(jīng)提交申請(qǐng)，華為的這一“低調(diào)布局”直到公布時(shí)才被外界所知，進(jìn)一步激發(fā)了行業(yè)對(duì)于固態(tài)電池技術(shù)的期待。
近年來(lái)，固態(tài)電池技術(shù)的進(jìn)展備受矚目。從全球范圍來(lái)看，多家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)紛紛發(fā)布固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展，其中整車(chē)企業(yè)尤為活躍。豐田在2023年7月宣布，計(jì)劃在2027至2028年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化。而在國(guó)內(nèi)，上汽集團(tuán)和廣汽集團(tuán)也宣布最早將于2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)和上車(chē)應(yīng)用。蔚來(lái)汽車(chē)在今年3月宣布，其合作伙伴提供的150kWh超長(zhǎng)續(xù)航電池包已正式量產(chǎn)，并于6月投入使用，盡管目前僅提供租賃服務(wù)。
電芯廠商同樣不甘落后，國(guó)軒高科、太藍(lán)新能源等企業(yè)也相繼宣布在固態(tài)電池領(lǐng)域取得新突破。然而，值得注意的是，盡管好消息頻傳，但“上車(chē)”并不等同于“量產(chǎn)”，同時(shí)“半固態(tài)”與“固態(tài)”在技術(shù)上存在顯著差異，缺乏明確路線圖和時(shí)間表的官宣，更多只能停留在“PPT階段”。
盡管如此，固態(tài)電池概念股在A股市場(chǎng)依然火熱。目前，市場(chǎng)上已有超過(guò)50家相關(guān)企業(yè)被歸類(lèi)為“固態(tài)電池”概念股。每當(dāng)企業(yè)發(fā)布與固態(tài)電池相關(guān)的信息，股價(jià)便會(huì)有所上漲。這一現(xiàn)象導(dǎo)致不少企業(yè)試圖通過(guò)蹭概念來(lái)拉動(dòng)股價(jià)，從而給固態(tài)電池技術(shù)的真實(shí)進(jìn)展帶來(lái)了不少迷霧。
在固態(tài)電池?zé)岢敝校瑢幍聲r(shí)代的態(tài)度顯得尤為引人關(guān)注。與行業(yè)內(nèi)其他積極投入固態(tài)電池研發(fā)的企業(yè)不同，寧德時(shí)代對(duì)固態(tài)電池的態(tài)度顯得相對(duì)保守和曖昧。寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱曾公開(kāi)表示，全固態(tài)電池目前還存在一些核心問(wèn)題亟待解決，對(duì)豐田能否在2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)表示懷疑。同時(shí)，寧德時(shí)代當(dāng)家人曾毓群也透露，盡管公司完全支持固態(tài)電池研發(fā)，并已在此領(lǐng)域投資了10年，但目前全固態(tài)電池的研發(fā)仍處于較低水平，到2027年才能達(dá)到較為成熟的階段。
事實(shí)上，寧德時(shí)代在固態(tài)電池研發(fā)方面的進(jìn)展相對(duì)緩慢，反而在鈉離子電池和凝聚態(tài)電池方面取得了顯著突破。寧德時(shí)代早在2021年就發(fā)布了第一代鈉離子電池及鋰鈉混搭電池包，并在2023年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。寧德時(shí)代在2024年發(fā)布的“驍遙超級(jí)增混電池”也使用了鈉離子電池技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在極寒環(huán)境下的放電突破。而在凝聚態(tài)電池方面，寧德時(shí)代在今年4月正式發(fā)布了一款單體能量密度高達(dá)500Wh/kg的電池，這一新產(chǎn)品在能量密度和安全性方面均優(yōu)于傳統(tǒng)鋰電池。
固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)并非易事?；厮輾v史，日本是最早開(kāi)始固態(tài)電池研發(fā)的國(guó)家之一，東芝早在1983年就開(kāi)發(fā)出了可實(shí)用的薄膜固態(tài)電池。而豐田則是目前技術(shù)上最為領(lǐng)先的企業(yè)之一，擁有超過(guò)1300項(xiàng)相關(guān)專利。然而，即便是豐田這樣的巨頭，在固態(tài)電池研發(fā)之路上也遭遇了諸多挑戰(zhàn)，原計(jì)劃在2020年推出搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)，但至今未能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
國(guó)內(nèi)企業(yè)在固態(tài)電池研發(fā)方面雖然起步較晚，但近年來(lái)參與者眾多，投資規(guī)模已超過(guò)日本。然而，固態(tài)電池研發(fā)之難，連寧德時(shí)代這樣的行業(yè)巨頭也叫苦不迭。曾毓群曾表示，固態(tài)電池只有在使用新型化學(xué)材料和純鋰金屬負(fù)極的情況下才會(huì)有很大優(yōu)勢(shì)，但要將這種電池推向市場(chǎng)，還有很多困難需要克服。
固態(tài)電池研發(fā)面臨的主要難題包括界面問(wèn)題和枝晶問(wèn)題。固固接觸的天然不穩(wěn)定性以及電解質(zhì)在充放電過(guò)程中的體積膨脹和收縮問(wèn)題，都會(huì)影響電池結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而影響固態(tài)電池的循環(huán)壽命等性能。而枝晶問(wèn)題則是鋰電池充電過(guò)程中鋰離子還原形成的樹(shù)枝狀金屬鋰，如果生長(zhǎng)到一定程度，就會(huì)刺穿隔膜導(dǎo)致內(nèi)部短路，引發(fā)起火。這兩個(gè)問(wèn)題自固態(tài)電池研發(fā)之初就幾乎無(wú)解，至今仍是制約固態(tài)電池發(fā)展的主要障礙。
固態(tài)電池之所以備受關(guān)注，主要是出于對(duì)能量密度的極致追求以及解決鋰電池安全問(wèn)題的需求。然而，全固態(tài)電池是否真的百分百安全？這一問(wèn)題的答案并不簡(jiǎn)單。鋰元素的特性及電池原理決定了只要是鋰離子電池，就有發(fā)生熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。目前的固態(tài)電池也屬于鋰電池的一種，且鋰的使用量更高，因此同樣存在安全隱患。
固態(tài)電池還存在導(dǎo)電率較差的問(wèn)題，暫不能滿足快充的要求。這對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能以及消費(fèi)電子等領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。盡管有企業(yè)宣稱其固態(tài)電池在快充方面取得了較大進(jìn)步，但這些數(shù)據(jù)目前還只是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，是否得到了充分的市場(chǎng)驗(yàn)證還不得而知。
在固態(tài)電池?zé)岢敝校覀冃枰３掷潇o思考。盡管固態(tài)電池技術(shù)具有諸多潛在優(yōu)勢(shì)，但目前仍面臨諸多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的挑戰(zhàn)。在安全性、快充性能等方面，固態(tài)電池還需進(jìn)一步突破和改進(jìn)。同時(shí)，我們也應(yīng)看到，在現(xiàn)有電池工藝上的安全可靠性提升仍有很大空間，研發(fā)固態(tài)電池是否仍是一個(gè)“必選項(xiàng)”，值得行業(yè)深思。
