接連在學界發布的固態電池取得重大突破的消息，似乎預示著這一被業界普遍看好的領域即將迎來質的突破。
由東京工業大學的研究團隊發表在《科學》雜志上的最新研究成果顯示：具有大容量和大電流特性的全固態電池被成功實現，從而使這兩個性能成為全球固態電池的新標桿。幾乎同時，國際著名學術期刊《自然·通訊》上，也刊發了中國科學技術大學教授馬騁的最新研究成果——一種綜合性能與目前最先進的硫化物、氯化物固態電解質相近的新型固態電解質，但成本不到前者的4%，適合進行產業化應用。
然而，與容量更大、充電速度倍增、成本驟降這些全固態電池技術獲得的重大突破形成鮮明對比的，是蔚來汽車不斷“跳票”的150度固液混合(半固態)電池包。
技術突破是否意味著產業成熟度的提升?固態電池的商業化之路究竟還有多遠?
成本，還是成本
“150度電池包的研發和驗證比預計時間要長，預計的(今年)7月底還要再稍等。”在7月20日的Power Day 2023上，蔚來汽車總裁秦力洪再次推遲了這一電池包的上車時間。盡管在此之前，蔚來已經更新了用戶手冊，全新ES6、ET7、ES7、ET5、EC7和ET5旅行版共6款車型的手冊中均添加了關于150kWh電池包的詳細信息。
這已不是蔚來第一次做出推遲的決定。早在2020 NIO Day上，蔚來便正式發布了續航超1000km、采用固液混合電解質的150kWh電池包。按照計劃，由衛藍新能源提供電芯單體的半固態電池包將于 2022 年第四季度開始裝車交付。然而，時至今日，這一彼時曾引發業界對其電芯供應商和具體技術細節猜測的電池包，依然“只聞其聲”。
“150度電池包的成本很高，相當于一輛ET5的整車價格(注：約30萬元)。”面對外界的疑問，秦力洪幾乎每次都會做出類似的解釋。
成本，無疑成為蔚來150度電池包上車的最大阻礙。“成本的構成無外乎原材料、生產工藝以及整體生產效率。”有電池從業人士分析了蔚來150度電池包成本居高不下的原因，“就當下而言，生產效率是(制約成本的)主要因素。”
當以液態電解液為主體的動力電池國內6月單月裝車量已接近33GWh時，其背后是成熟的工藝體系;然而，面對半固態電池這一新生事物，此前固有的工藝體系將被部分重構。“比如液態電池的涂布機每分鐘可完成上百米，但固態、半固態電池的生產只能匹配其(涂布機)1/30。”這位業內人士舉例稱，這便大大降低了生產效率，提高了成本。“同時，因為采用了新工藝，產品良率也在一定程度上影響了成本。”
體系化改變
與液態電池有一定相似性的半固態電池已然如此，真正意義上的全固態電池的成本控制則更為復雜。
發表在《自然·通訊》上的中國科學技術大學的研究成果表明，馬騁教授的研究不再聚焦于氧化物、硫化物、氯化物中的任何一種，而是轉向氧氯化物，設計并合成了一種新型固態電解質——氧氯化鋯鋰。這種材料具有很強的成本優勢。如果以水合氫氧化鋰、氯化鋰、氯化鋯進行合成，其原材料成本僅為11.6美元每公斤;而如果以水合氧氯化鋯、氯化鋰、氯化鋯進行合成，氧氯化鋯鋰的成本可以進一步降低到約7美元每公斤，遠低于目前最具成本優勢的固態電解質氯化鋯鋰(10.78美元每公斤)，并且不到硫化物和稀土基、銦基氯化物固態電解質的4%。
“這僅是固態電解質成本的降低，正負極材料依然占據了電池成本的六七成。”一位長期關注動力電池賽道的資深投資人稱，“這還僅是實驗室的數據。”
剛剛宣布完成數億元Pre-B輪融資的太藍新能源CEO李彥，從三方面系統分析了全固態電池實現商業化的制約因素——第一，全固態電池從實驗室技術層面走到批量生產交付，企業首先要掌握全固態電解質材料的研發生產能力以及導入工藝等關鍵技術;第二，因為全固態電解質與正負極電極之間的“固-固接觸”比較差，界面阻抗比較高，解決界面阻抗問題也是生產全固態電池的一個必要條件;第三，最關鍵的是所選的技術路線和材料體系是否能規?；慨a，在產品性能和生產成本控制中尋找平衡，都是決定電池廠商能夠順利實現商業化的重要影響因素。
“全固態電池上需要在主材料上徹底變更。”比克電池相關負責人也向財聯社記者坦言，“比克電池雖然在固態電池領域已有相關技術儲備，但想要實現商業化，確實還需要假以時日。”
十年關鍵期
盡管全固態電池的商業化面臨重重困難，但業界依然看好這一具備更高能量密度、更高安全性、更長循環壽命和更好低溫性能等性能優勢的新生事物。
據不完全統計，自2022年以來，國內已有8家固態電池制造領域相關企業獲得近40輪融資。其中，2022年，固態電池領域融資進程頗快，8家企業累計完成12輪融資，背后投資方除上汽、廣汽、蔚來、奔馳等主機廠外，也有欣旺達、小米等產業鏈、ICT企業，以及眾多知名投資機構。
“眾多國內頭部投資機構的長期看好，說明了固態電池這一風口行業正在展現出顛覆性的勃勃生機。”李彥說。
全球率先布局固態電池的豐田汽車于7月初宣布，已經在固態電池技術上取得重大突破，能夠將電池的重量、體積和成本減半，并計劃到2025年推出配備先進固態電池的電動汽車。
似乎是作為豐田的“助攻”，在科研領域，日本東京工業大學等機構近期發表在《科學》雜志的論文稱，其已研發出一種高導電性的固態電解質“鋰超離子導體”，并成功用這種新型電解質使全固態鋰電池特性有了顯著提升。
在全球范圍內，固態電池已“戰火四起”。根據公開資料，美國計劃到2030年實現固態電池和鋰金屬電池規?；慨a;日本計劃到2030年實現全固態電池量產;韓國將在2023-2028年投入3066億韓元，爭取提前實現固態電池、鋰金屬電池等商業化應用;而歐盟已批準向參與電池項目的7個成員國提供32億歐元援助，以支持電池技術研究和項目創新。
毫無疑問，至2030年前的十年之內，將成為固態電池角力的關鍵期。7月25日，東方鋯業在互動平臺表示，公司目前只處于提供樣品供一些固態電池材料廠家研發的階段。為實現高質量發展，公司緊跟市場需求，研判發展趨勢，持續的加大研發投入，尤其在新興應用領域做前瞻性的技術布局和儲備，加強前沿性研究和成果轉化，提高核心競爭力。
