固态电池进入攻坚的关键阶段，谁先破题？

　　搭载业内首个准900V超快充固态电池，实现超1000公里的CLTC续航里程;该电池采用干法一体成型耐高温固态电解质，可实现“整包无热蔓延不起火”’，峰值充电功率达400kW，充电12分钟续航增加400km。日前，上汽智己发布了旗下最新车型——智己L6，声称“超快充固态电池首次量产上车”。

　　近期，固态电池相关技术频频取得新进展。重庆太蓝新能源宣布，已成功研发出世界首块车规级全固态锂金属电池，单体容量为120Ah，实测能量密度达到了720Wh/kg;蔚来汽车表示，其150kWh固态电池已进入量产阶段，计划在第二季度上线投入使用;广汽集团紧随其后发布100%固态电解质的全固态电池，宣称该技术已从实验室走向量产应用阶段，预计将在2026年搭载于昊铂车型上。

　　被业界公认为“下一代电池技术”的固态电池已提前到来?

　　动力电池是新能源汽车的核心部件，成本约占整车的40%，直接影响着电动汽车的续航能力和安全性。当前，以磷酸铁锂和三元锂电池为代表的液态锂离子电池已发展成为行业主流技术。然而，随着电池技术更迭，液态锂电池能量密度已经接近理论“天花板”，在不更新材料的前提下，很难取得大幅提升。

　　而固态电池使用固体电解质替代了传统锂电池的电解液和隔膜，可搭配能量密度更高的正负极材料，理论上更安全、能量密度更高、循环性能更强，一旦实现商业化将带来颠覆性变革。

　　目前，全固态电池已成为全球电池科技的竞争焦点，以日韩为代表的动力电池生产大国纷纷加注，以期在未来能源技术竞争中占据制高点。早在2020年，韩国三星SDI就已宣称研发出能量密度900Wh/L且循环寿命超过1000次的硫化物全固态电池;LG新能源计划2028年推出聚合物固态电池和硫化物固态电池，2030年推出性能更高的硫化物固态电池。日本丰田在固态电池技术方面申请的专利数量居全球首位，已从最初的材料探索，逐步转移到电芯的试制，并宣布于2027年或2028年实现固态电池量产。

　　而我国在固态电池方面投入的资金、人才以及论文产出已经世界领先。除了汽车厂商外，不仅宁德时代、赣锋锂业、天赐材料等锂电龙头企业不断加大研发投入，还出现了重庆太蓝新能源、北京卫蓝新能源、清陶能源等一批“专攻”固态电池的初创企业。

　　虽然固态电池研发进入新一轮热潮，但目前市面上宣称可量产应用的“固态电池”，并不是真正意义上的全固态电池，而是半固态电池。

　　以智己L6标榜的“固态电池”为例，该电池一经发布，就备受争议。腾势汽车总经理兼首席共创官赵长江在微博发文表示“就是在玩文字游戏”。这款电池的生产商清陶能源联合创始人、总经理李峥更是坦言，为增强固态电解质的锂离子导电性，，在电解质中加入了10%的浸润液。严格来说，该电池属于半固态电池。

　　除了电解质性状，全固态电池作为一种“颠覆性”技术，在电芯能量密度、安全性、充放电性能等方面也应大幅领先现有液态锂电池。当前，主流液态三元锂电池能量密度可以达到260Wh/kg~280Wh/kg。然而，不论是智己L6的“固态电池”，还是蔚来的150kWh电池，其电芯能量密度都在约350Wh/kg，相较最高水平的三元锂电池，性能优势并不明显。此外，固态电池应该采用全新正负极材料体系，而这些“半固态电池”正负极材料与液态锂电池正负极材料相似，无法发挥固态电解质的全部性能。

　　相较智己L6的“固态电池”，重庆太蓝新能源公司发布的全固态电池，正极材料采用富锂锰基材料，负极材料选用不同于现有主流石墨、硅基材料的锂金属，电解质采用氧化物固态电解质，封装采用铝塑膜软包，在实验室中测得的电芯能量密度高达720Wh/kg，不论是从材料体系，还是从性能参数等方面都满足了业界对固态电池的设想。不过，该款电池仍停留在实验室小样阶段，距工业化量产应用还有一定距离。

　　全固态电池技术开发难点究竟在哪里?目前，全固态电池在功率性能、循环、材料开发、电芯制造、系统设计等方面均存在较大挑战。从基础研究层面看，固态电池存在循环差，倍率和低温性能不理想等问题;从工程化层面看，产业链配套仍不成熟，材料开发和生产工艺均需要突破;从量产推广层面看，成本、规模化量产设备、一致性等问题有待提前布局;从整车应用层面看，快充能力、高低温性能、循环性能以及脉冲功率均需要进行适配性开发。

　　此外，在能量密度层面，基于现有的石墨或硅的负极材料体系，无论电解质是什么形态，电池的能量密度不会有本质提高。因此能量密度探索的重点方向是金属锂负极，而相对于液态电解质，固态电解质更适合与金属锂结合。然而，锂金属负极技术现在还不成熟，在提高界面润湿性，增大界面稳定性以及抑制锂枝晶等方面亟待进一步突破。

　　电池材料创新是一个长期积累、久久为功的过程。当前市场相继传出关于“固态电池”、“半固态电池”量产上车和落地应用的消息，反映出动力电池技术在不断变革升级。可以预见的是，未来几年，将是固态电池攻坚的关键阶段，谁最先破题，让全固态电池走出实验室实现真正的量产应用，谁就有机会引领市场需求，在电动汽车时代占据更大主动权。

　　作者：张维佳　　来源：中国电子报、电子信息产业网