文編|凌洋
如果要在新能源汽車行業(yè)里找一張畫了最久但始終沒(méi)能端上桌的“大餅”,固態(tài)電池絕對(duì)算得上頭號(hào)選手美容。
從2008年豐田集團(tuán)組織起100多人的技術(shù)團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)研發(fā)算起,中日韓三國(guó)的電池巨頭們?cè)谶@條賽道上已經(jīng)埋頭苦干了超過(guò)10年美容。
十幾年間,投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)以千億人民幣計(jì)算,拿到的專利證書堆起來(lái)能填滿好幾個(gè)檔案室,但直到2026年的今天,市面上依然找不到一臺(tái)能讓普通消費(fèi)者買到的全固態(tài)電池汽車美容。
豐田的量產(chǎn)計(jì)劃表改了又改,從2020年推遲到2025年,又從2025年延后至2027年甚至2028年美容。
曾經(jīng)信誓旦旦喊出“2027年量產(chǎn)”的寧德時(shí)代,中試線至今還在反復(fù)調(diào)試,韓國(guó)LG能源解決方案則在2024年悄然收縮了部分全固態(tài)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的規(guī)模,轉(zhuǎn)頭把更多資源投向更現(xiàn)實(shí)的過(guò)渡技術(shù)美容。
這場(chǎng)由中日韓主導(dǎo)的固態(tài)電池競(jìng)速賽,跑到中途忽然發(fā)現(xiàn),終點(diǎn)線的位置似乎比預(yù)想的要遙遠(yuǎn)得多美容。
問(wèn)題究竟卡在了哪里美容?
首先被推上審判臺(tái)的,是那條至今吵不出結(jié)果的材料路線美容。
固態(tài)電池的核心是用固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)鋰電池里易燃的液態(tài)電解液,但“固態(tài)”這兩個(gè)字說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,落實(shí)到材料選擇上卻成了“三條路走到黑”的困局美容。
日本企業(yè)幾乎集體押注硫化物路線,豐田、日產(chǎn)、松下步調(diào)一致美容。這條路的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電率極高,接近甚至超越液態(tài)電解液,是實(shí)現(xiàn)快充性能的最佳基石。
但缺點(diǎn)同樣致命,硫化物太“嬌貴”,遇水遇氧就會(huì)迅速反應(yīng),釋放出劇毒的硫化氫氣體,這意味著生產(chǎn)車間必須維持“無(wú)水無(wú)氧”的真空環(huán)境,哪怕空氣中飄過(guò)一絲濕氣,整批材料就可能報(bào)廢美容。
豐田在千葉縣搭建試驗(yàn)線時(shí),僅潔凈車間的改造就砸下20億日元,生產(chǎn)效率卻只有液態(tài)電池的三分之一美容。
更要命的是,日本企業(yè)在硫化物領(lǐng)域布局極早,手握全球七成核心專利,后來(lái)者要么繳納高昂的專利費(fèi),要么繞道研發(fā),兩條路都不好走美容。
中國(guó)企業(yè)則走了另一條路,那就是氧化物、硫化物、聚合物三條技術(shù)路線同步推進(jìn),還搞出了保留少量電解液的“半固態(tài)”作為過(guò)渡方案美容。
這種策略看似穩(wěn)妥,實(shí)則分散了有限的研發(fā)資源,正如一位贛鋒鋰業(yè)的工程師向媒體透露的:“兩條不同路線的生產(chǎn)線根本無(wú)法通用,建一條中試線就要5個(gè)億,萬(wàn)一押錯(cuò)寶,前期投入全打水漂美容?!?/p>
韓國(guó)企業(yè)則在聚合物和硫化物之間反復(fù)搖擺,最后撞上日本的專利墻,不得不放慢腳步美容。材料路線的“三國(guó)殺”,讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈陷入了一種詭異的僵局,上游供應(yīng)商不知道哪條路線會(huì)成為主流,不敢貿(mào)然擴(kuò)產(chǎn)。
下游設(shè)備商沒(méi)法批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備,只能為單一企業(yè)量身定制,電芯廠則在“我不確定你能不能量產(chǎn),你不敢投入我要的材料”的死循環(huán)里打轉(zhuǎn),量產(chǎn)時(shí)間表就在這種猶豫和博弈中被一次次推后美容。
即便材料路線勉強(qiáng)選定,下一道生產(chǎn)工藝的關(guān)卡,又會(huì)給雄心勃勃的計(jì)劃者們當(dāng)頭一棒美容。
很多人誤以為把現(xiàn)有的液態(tài)電池生產(chǎn)線改一改就能生產(chǎn)固態(tài)電池,事實(shí)卻殘酷得多:固態(tài)電池的生產(chǎn),復(fù)雜程度直逼半導(dǎo)體芯片美容。
以最基礎(chǔ)的“涂布”工序?yàn)槔?,液態(tài)電池是把漿料涂在電極上,厚度誤差容忍度相對(duì)寬松美容。但固態(tài)電池要把固態(tài)電解質(zhì)粉末均勻地鋪在電極上,厚度誤差不能超過(guò)1微米,那大約是一根頭發(fā)絲的七十分之一。
先導(dǎo)智能的技術(shù)人員曾向媒體透露,全固態(tài)電池的生產(chǎn)車間必須向半導(dǎo)體工廠的潔凈度看齊,空氣中的塵埃粒子數(shù)控制在每立方米100個(gè)以內(nèi),比現(xiàn)有鋰電池工廠嚴(yán)格10倍美容。
更棘手的是,固態(tài)電池還多出了等靜壓、高壓化成等工序美容。高壓化成的壓力從傳統(tǒng)電池的3到10噸,直接飆升到60到80噸。
一條年產(chǎn)10GWh的硫化物固態(tài)電池生產(chǎn)線,設(shè)備投資就要100億元,是同等規(guī)模液態(tài)生產(chǎn)線的3倍美容。
砸下重金之后,良品率這道坎依然邁不過(guò)去,實(shí)驗(yàn)室里樣品良率能跑到90%,但一上量產(chǎn)線,因?yàn)榻缑娼佑|不均、電極開(kāi)裂等問(wèn)題,良率普遍跳水至60%以下,距離商業(yè)化要求的95%還差著一大截,生產(chǎn)100塊電池,40塊是廢品,成本自然壓不下來(lái)美容。
這就引出了第三個(gè)死結(jié):成本與標(biāo)準(zhǔn)的雙重困境美容。
目前實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的固態(tài)電池,每瓦時(shí)成本約3元,而成熟的液態(tài)鋰電池已經(jīng)能把成本壓到0.5元甚至更低美容。
按這個(gè)價(jià)差算,一輛搭載80度電池包的電動(dòng)車,光電池成本就要4萬(wàn)元,整車售價(jià)得比同級(jí)燃油車貴出5萬(wàn)以上,普通消費(fèi)者根本不買賬美容。
成本降不下來(lái),又跟標(biāo)準(zhǔn)缺失互為因果美容。不同企業(yè)的電芯尺寸、形狀、接口五花八門,設(shè)備商沒(méi)法批量生產(chǎn)通用設(shè)備,只能“一客一價(jià)”地定制,進(jìn)一步推高生產(chǎn)成本。
深圳吉陽(yáng)智能的董事長(zhǎng)陽(yáng)如坤算過(guò)一筆賬,如果全行業(yè)能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),成本可以再降20%到30%,但問(wèn)題是誰(shuí)也不愿意放棄自己已經(jīng)投入巨資的技術(shù)路線,畢竟那意味著前期的研發(fā)投入全部歸零美容。
面對(duì)這一連串無(wú)解的難題,中日韓三國(guó)的策略開(kāi)始出現(xiàn)微妙的分化美容。
中國(guó)選擇了“務(wù)實(shí)迂回”,既然全固態(tài)短期內(nèi)上不了桌,那就先讓半固態(tài)頂上美容。保留5%到10%的電解液,大幅降低界面阻抗和生產(chǎn)難度,能量密度做到350到400Wh/kg,已經(jīng)能超越市面上絕大多數(shù)的液態(tài)電池。
2026年,蔚來(lái)ET9、智己L6、東風(fēng)奕派等高端車型都將搭載半固態(tài)電池上市,雖然這離“終極電池”還有距離,但至少能讓產(chǎn)業(yè)鏈先跑起來(lái),用半固態(tài)的市場(chǎng)收益反哺全固態(tài)的研發(fā)美容。
日本依然在死磕,豐田聯(lián)合出光興產(chǎn),計(jì)劃在2027到2028年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的小批量生產(chǎn),但規(guī)模極其有限,預(yù)計(jì)年產(chǎn)能只夠裝1萬(wàn)輛車,主要用于測(cè)試市場(chǎng)反饋,這種謹(jǐn)慎,透露出對(duì)量產(chǎn)難度的清醒認(rèn)知美容。
韓國(guó)則進(jìn)一步收縮,三星SDI雖然建起了全固態(tài)試驗(yàn)線“S-Line”,但把大規(guī)模量產(chǎn)的預(yù)期從2030年推到了2029年之后,LG和SKOn則把更多資源投向“準(zhǔn)固態(tài)”或半固態(tài),確保不掉隊(duì)的同時(shí)降低風(fēng)險(xiǎn)美容。
回頭看這十幾年的布局,中日韓的固態(tài)電池之路確實(shí)談不上順利美容。但要說(shuō)“全軍覆沒(méi)”,可能也有些言過(guò)其實(shí)。
中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在2026年初的一次論壇上給出判斷,今年年底到明年,搭載全固態(tài)電池的測(cè)試車會(huì)陸續(xù)面世,但真正實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn),還需要3到5年美容。
中國(guó)在2025年公開(kāi)的固態(tài)電池專利數(shù)量已達(dá)6312件,占全球44%,反超日本的3331件,技術(shù)積累正在發(fā)生,只是從實(shí)驗(yàn)室到工廠的距離,遠(yuǎn)比人們預(yù)想的要漫長(zhǎng)美容。
就像當(dāng)年的鋰電池從發(fā)明到商業(yè)化也花了近20年一樣,固態(tài)電池正在經(jīng)歷顛覆性技術(shù)必然要走的陣痛期美容。
只是對(duì)于那些持幣待購(gòu)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō),與其等一張不知何時(shí)兌現(xiàn)的遠(yuǎn)期支票,不如先享受眼下已經(jīng)成熟的超快充和長(zhǎng)續(xù)航插混來(lái)得實(shí)在美容。
正如歐陽(yáng)明高給普通人的建議:“不用等,現(xiàn)在的電動(dòng)車已經(jīng)很好了美容?!?/p>
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