日前，在第二屆世界動力電池大會云上宜賓高端論壇中，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高提到新能源汽車的一個重要趨勢判斷就是：“現(xiàn)在全球已經(jīng)有無數(shù)人投入到了這場創(chuàng)新運動，隨著CHATGPT 技術的出現(xiàn)，對新材料的探索效率極大提高，開發(fā)的周期能夠縮短，通過全球的努力，全固態(tài)電池能夠取得成功。”

歐陽明高指出，全固態(tài)電池技術雖然現(xiàn)目前仍然面臨著很多挑戰(zhàn)，但仍然是我們值得去追求的目標。這個目標不是短期的，可以看作是面向2030年，值得創(chuàng)新的目標，強調(diào)要對這一技術路線高度重視。

(資料圖片僅供參考)

中科院歐陽明的呼吁，代表了行業(yè)的焦慮，其實也是消費者的訴求。而全固態(tài)電池如果能夠成功，但最終是不是中國廠商做成功很關鍵，這可能事關中國新能源的下一階段的競爭力。

從成本到研發(fā)難題，固態(tài)電池的可行性難題還很大

電池是新能源汽車的核心部件，電車的進化與升級，電池技術的瓶頸突破是關鍵一環(huán)。

目前市面上的動力電池主要有兩種，一種是磷酸鐵鋰電池，另外一種三元鋰電池。三元鋰電池能量密度更高，續(xù)航里程更長，但由于安全性差的短板，已經(jīng)逐步被磷酸鐵鋰所取代，目前大多數(shù)新能源起火事故，都和三元鋰電池有關。

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(tǒng)稱為液態(tài)電池。

固態(tài)電池與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，它是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池，而不是傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體或凝膠電解質(zhì)。

固態(tài)的電解質(zhì)有什么好處呢？就是它具有更高的能量密度。原理是它具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，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(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

固態(tài)電池，其實我們并不陌生，消費者自家用的5號電池、7號電池其實都是固態(tài)電池，只是材料不是鋰。而大功率的汽車用的電池內(nèi)部材料是液態(tài)鋰，也是目前的主流。

科學家和車企早就意識到液態(tài)鋰材料電池的能量密度快到極限了，需要開發(fā)一種能量密度更高的電池材料，而固態(tài)的比液態(tài)的能量密度高，鋰和玻璃合成固態(tài)材料可以用于做固態(tài)電池，是目前的一種主流研發(fā)方向。

如果從材料變革的角度來看，固態(tài)電池當下最有可能產(chǎn)生顛覆性的變革。

但對于歐陽明高的觀點，目前部分整車廠與頭部電池企業(yè)似乎并不認可。比如在此次論壇中，上汽集團副總工程師、上汽捷能汽車技術有限公司總經(jīng)理朱軍說，對于整車廠而言，電池的安全放在考慮和計算的第一位，然后是電池的壽命與可靠性，以及成本。

朱軍認為，“最后計算的還是成本。全固態(tài)電池能量密度再高，主流的電動汽車看重的還是成本。如果半固態(tài)、全固態(tài)電池能夠幫助主流汽車廠商降低成本，那么應該很快就能商用。”

國內(nèi)第三大動力電池廠商高級副總裁兼CTO潘芳芳同樣強調(diào)：如果全固態(tài)電池到了量產(chǎn)的時間，而液態(tài)電池的安全性也取得了相應的進步，并且能夠很好地兼顧性能、技術、成本的話，一條技術路線大規(guī)模的推廣需要考慮成本和實際。當全固態(tài)電池商業(yè)化成功的時候，其能否跟更成熟的液態(tài)電池相比又要打個問號。

因此，基于成本與安全的考量，國內(nèi)一眾大廠對固態(tài)電池依然采取謹慎的態(tài)度，認為液態(tài)電池也在進步，全固態(tài)未來未必能跟更成熟的液態(tài)相比。

畢竟，也如上述車企負責人所說的，車企對固態(tài)電池的商用與研發(fā)需要考慮到成本問題，如果投入產(chǎn)出比不劃算，投入太高，而又商用困難，可能就不在車企的考慮范疇之內(nèi)。

目前部分企業(yè)考慮到成本問題，其實有一定的道理，過去固態(tài)電池的研發(fā)為何遲遲推進不下去，一大原因在于固態(tài)電池的成本是液態(tài)電池的四倍，這是它的核心難題。如果把固態(tài)電池的成本打下來，固態(tài)電池的普及難度就會極大降低。

固態(tài)電池不僅是成本高，而且研發(fā)難題是非常大的。寧德時代董事長曾毓群也曾經(jīng)表示：“固態(tài)電池有很多科學及技術的基礎問題尚未解決，我們公司深耕10多年，仍然認為難以形成有技術可行性和市場競爭力的產(chǎn)品。”

警惕固態(tài)電池被國外彎道超車

但固態(tài)電池是未來競爭的重要一環(huán)。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一環(huán)。

而固態(tài)電池解決了專家談到的能量密度的問題——它采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

其次是解決了充電速度與續(xù)航焦慮的問題。它的充電速度可提高幾倍以上，如果技術成熟，一般可以在幾分鐘之內(nèi)完成充電，而且不受溫度限制，那么這意味著充電續(xù)航的短板完全被解決。因為當前油車與電車充電時長差，溫度太高充電導致自然的概率等問題是消費者使用電車的一個很大的痛點；其次是能量密度翻倍，續(xù)航里程達到1000km以上。

更重要的是，由于固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃性、無腐蝕性、無揮發(fā)、不會漏液等特性，化學性質(zhì)更穩(wěn)定，穿刺后也不用擔心自燃等安全問題。

某種程度上，固態(tài)電池帶來的優(yōu)勢包括充電速度更快、能量密度大幅提升、安全性更高（隔膜）、低溫不怕電量跳水（電解液）、循環(huán)壽命更長以及對熱管理的需求會降低，它相對完美的解決了當前電池技術的瓶頸與問題。

因此，對于固態(tài)電池的研發(fā)，中國車企或不應該僅僅局限于成本上的理解。因為目前國外在固態(tài)電池領域的投入很大，日產(chǎn)今年已經(jīng)宣布固態(tài)電池研發(fā)成功，目標是2025年開始試生產(chǎn)，2028年生產(chǎn)一款由固態(tài)電池驅(qū)動的全新電動汽車。

從日產(chǎn)的說法來看，其固態(tài)電池已經(jīng)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?shù)男省２粌H比鋰電池節(jié)省50%的成本，還將能源密度提高一倍，充電速度提高三倍。

日產(chǎn)首家宣布研發(fā)成功，但擁有固態(tài)電池技術專利最多的豐田汽車。豐田計劃2025年前實現(xiàn)全固態(tài)電池小規(guī)模量產(chǎn)，2030年前全固態(tài)電池要實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。

此外，在歐洲，大眾集團投資了固態(tài)電池初創(chuàng)公司QuantumScape，并在2021年稱，預計固態(tài)電池投入使用的時間將在2025年。早前寶馬集團宣布，寶馬將打造全固態(tài)電池中試生產(chǎn)線，2025年推出首輛原型車。

此外，梅賽德斯奔馳很早就與電池廠商在聯(lián)合開發(fā)制造配備固態(tài)電池的測試車輛。作為德國也是歐洲最大的應用科學研究機構，弗勞恩霍夫應用研究促進協(xié)會(Fraunhofer-Gesellschaft)在做一個關于固態(tài)電池的戰(zhàn)略性國際合作計劃。

歐洲也推出了《電池2030規(guī)劃》及《2030電池創(chuàng)新路線圖》，由歐盟多國共同出資32億歐元用于發(fā)展固態(tài)電池。

如果歐洲日本在固態(tài)電池搶的先機，有可能給汽車的競爭力帶來極大提升，也存在彎道超車的可能性。一旦國外車企做到固態(tài)電池的領先，那么很可能對現(xiàn)有的液態(tài)電池造成降維打擊。

固態(tài)電池能夠成功，但誰成功更重要

如前所述，目前部分企業(yè)考慮到成本問題，有一定的道理，尤其是當前汽車行業(yè)的問題在于，行業(yè)價格戰(zhàn)打的越來越兇，車企的競爭逐步卷向成本控制方向，競爭加劇的狀況下，未來汽車的利潤會越來越薄。那么基于對研發(fā)成本與實際商用角度的考量，對固態(tài)電池抱持謹慎態(tài)度也是可以理解的。

但無論是從產(chǎn)品體驗還是消費者意愿上，固態(tài)電池似乎又不能不跟。

南方科技大學清潔能源研究院院長劉科曾經(jīng)談到過一個重要觀點，再過20年，電動車也比不過油車，因為能量密度很重要。再過10年，單位體積的電池存儲電量可能還是跟單位體積的汽油沒法比。

如前所述，固態(tài)電池的一個優(yōu)勢就是大大提升了能量密度。從這個角度來看，新能源形成對燃油車的壓倒性優(yōu)勢的關鍵節(jié)點可能在于固態(tài)電池的量產(chǎn)與普及的時候，解決了能量密度、充電速度、里程焦慮以及安全性等短板，電車將形成對油車的壓倒性優(yōu)勢。

中國在新能源汽車在三電技術到全產(chǎn)業(yè)鏈，都逐步走入到前列，在國內(nèi)，比亞迪的刀片電池也可以說是支撐比亞迪品牌溢價的一大殺手锏，但國內(nèi)車企依然需要對未來的趨勢保持敏銳，因為歐洲日本都在固態(tài)電池領域投入巨大，歐洲日本的戰(zhàn)略目的就是寄希望通過固態(tài)電池的彎道超車，如果在固態(tài)電池領域，國內(nèi)沒有搶到先機，那么行業(yè)發(fā)展的第二階段能否繼續(xù)維持優(yōu)勢就很難說了。

因此，放下成本思維，有長期的戰(zhàn)略性研發(fā)投入，或應該是大廠的覺悟，在歐陽明高看來經(jīng)過全球的努力，固態(tài)電池能夠成功。但筆者認為，能否成功很重要，但誰成功更重要。中國車企要清醒過來了。

因為首發(fā)成功者可能通過專利技術建立自己的壁壘，中國車企如果在該領域落后，或需要思考如何避免未來固態(tài)電池層面被人卡脖子的問題。

包括寧德時代等龍頭電池廠商以及比亞迪等頭部車企，過去都在固態(tài)電池領域投入了研發(fā)，但目前的成果還有限，對于大廠來說，如果在固態(tài)電池領域，國內(nèi)沒有搶到先機，在固態(tài)電池的供應鏈環(huán)節(jié)或?qū)⑹苤朴谌耍瑖鴥?nèi)建立起來的電車優(yōu)勢可能要被打掉一部分。

爭奪固態(tài)電池的領先主導權，或應該是國內(nèi)大廠必要的一種覺悟，這或也是中國的新能源廠商能是否能在第二階段取得領先的關鍵一步。

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