界面新聞記者 | 莊鍵 高菁
國軒高科(002074.SZ)在5月17日的公司科技大會上宣布，已建成首條全固態(tài)電池中試線，生產(chǎn)的電池樣件目前開始裝車路測。
這家國內(nèi)頭部鋰電池公司在一年前披露，其全固態(tài)電池計劃2027年小批量上車實驗，預計2030年實現(xiàn)量產(chǎn)。國軒高科稱，目前正按照上述時間表推進。
在5月16日舉行的先進電池前沿技術(shù)研討會固態(tài)與新體系電池分會場上，清陶能源總經(jīng)理李崢亦表態(tài)稱，今年年底可供裝車的全固態(tài)電池將下線，2027年實現(xiàn)批量交付。
清陶能源是一家全固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司，其與合作車企上汽集團在一年前宣布了上述全固態(tài)電池量產(chǎn)計劃。李崢稱，該目標當前進展順利。
根據(jù)寧德時代(300750.SZ)、比亞迪(002594.SZ)兩家動力電池龍頭所披露的時間表，其全固態(tài)電池小批量裝車的時間點也將是2027年。另有多家國內(nèi)電池與整車企業(yè)同樣發(fā)布了類似規(guī)劃。
與傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池相比，全固態(tài)電池放棄了易燃易爆的液態(tài)電解質(zhì)，采用固態(tài)電解質(zhì)材料，有望在能量密度、安全和壽命等方面取得顯著進步，被視為鋰電池終極技術(shù)。
電池的能量密度越高，意味著同等體積、重量的電池可以擁有更多電量，可以有效提升電動汽車、電動飛機、人形機器人產(chǎn)品的續(xù)航能力。
就上述企業(yè)所披露的時間表而言，全固態(tài)電池量產(chǎn)已進入倒計時。但技術(shù)突破與大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用之間，仍存在著巨大的鴻溝有待跨越。
蜂巢能源高級副總裁張放南近期在接受界面新聞等媒體采訪時稱，全固態(tài)電池在成本、循環(huán)壽命等方面仍然存在諸多不足，在2030年之前難以有效解決，達到市場端應(yīng)用水平存在較大風險。
這家國內(nèi)排名前十的動力電池公司也在開展全固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)，但并未公布量產(chǎn)裝車的時間表。
全固態(tài)電池技術(shù)攻堅的難點，主要在于固態(tài)電解質(zhì)。
行業(yè)內(nèi)對于固態(tài)電解質(zhì)的技術(shù)路線選擇尚未統(tǒng)一，硫化物、氧化物與聚合物是三種目前的主要研發(fā)方向，它們有著各自的優(yōu)缺點，各家電池和整車企業(yè)也有著不同偏好。
硫化物在上述三者中最為熱門，寧德時代、比亞迪和國軒高科都將其作為主攻方向，它也是日本豐田汽車等整車企業(yè)的研發(fā)重點。硫化物的電導率可以媲美液態(tài)電解液，是其成為熱門技術(shù)路線的關(guān)鍵因素，但這種材料對密封性、工藝等方面要求更高。
在技術(shù)路線選擇方面，清陶能源和另一家全固態(tài)電池明星初創(chuàng)公司衛(wèi)藍新能源均未選擇硫化物。李崢解釋稱，在材料體系選擇上規(guī)避硫化物電解質(zhì)，是因為其在短時間內(nèi)難以降低成本。
根據(jù)欣旺達(300207.SZ)此前提供給界面新聞的數(shù)據(jù)，硫化物全固態(tài)電池的成本預計為當前液態(tài)鋰電池的數(shù)倍，且未來3-5年有多少降本空間還很不明朗。
衛(wèi)藍新能源首席科學家李泓稱，從歷史發(fā)展規(guī)律來看，鋰電池降本是趨勢，在大多數(shù)應(yīng)用場景下，難以為全固態(tài)電池提供高于現(xiàn)有液態(tài)電池20%以上的價格空間。
“如果在技術(shù)路線設(shè)計階段鎖定了一些價格昂貴的材料，會導致未來降本的空間有限，對于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用特別是在電池裝車方面產(chǎn)生較大阻礙?！崩顛樥J為。
國軒高科全固態(tài)項目總工程師潘瑞軍則認為，隨著硫化物電解質(zhì)的全固態(tài)電池量產(chǎn)，其價格有望出現(xiàn)大幅下降，長期來看甚至可能低于液態(tài)鋰電池。
除了硫化物路線，聚合物和氧化物兩條固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線也在電池公司的重點考慮范圍之內(nèi)。聚合物電解質(zhì)成熟度較高，加工性好且成本低，但電導率差是其顯著缺點。氧化物電解質(zhì)電導率較高，但規(guī)?；圃?span>困難。
此外，將不同種類的電解質(zhì)進行復合，取長補短，被認為是一種可行方案。比如衛(wèi)藍新能源選擇的就是氧化物和聚合物復合的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)。
蜂巢能源董事長楊紅新亦認為，氧化物與聚合物復合的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線，有可能相比硫化物更快在成本方面達到商業(yè)化應(yīng)用的條件，盡管其在能量密度等性能方面可能不及硫化物技術(shù)路線。
就現(xiàn)階段而言，鋰電池行業(yè)尚未找到兼具性能和經(jīng)濟可行性的全固態(tài)電池解決方案，在這一背景下，不輕易放棄任何一種可能通向終點的技術(shù)路線，成為了行業(yè)共識。