“固态电池”概念爆火，将对现有动力电池实施降维打击？

连日以来，固态电池概念风生水起。
2月7日，千亿锂矿巨头赣锋锂业（SZ:002460）宣布，控股子公司江西赣锋锂电科技股份有限公司（以下简称“赣锋锂电”）在固态电池领域获得新突破，搭载赣锋锂电三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV赛力斯SERES-5计划于2023年3月开始交付。
赛力斯官方表示，该款新车搭载的90kWh半固态电池最大续航里程（WLTP）为530km。

此消息公布后引发了广泛关注，国内固态电池概念股更是迎来了一波集体狂飙。
而海外关于固态电池的最新进展也不断爆出。几天前，日本汽车制造商日产（Nissan）宣布，正在全力推出一款装载全固态电池的电动车。而此前不久，德国宝马集团宣布，宝马将打造全固态电池中试生产线，2025年推出首辆原型车。
不过，热潮之下，不少业内人士向澎湃新闻记者指出，囿于性能和成本因素，固态电池离大规模在电动汽车和储能领域上应用，仍有遥远的距离。固态电池可以看作未来电池的一种方向，但不能指望其能“一种技术包打天下”，更不能“为了固态而固态。”
“半固态”、“全固态”傻傻分不清？
首先，若仔细分辨，赣锋锂业的“三元固液混合锂离子电池”和日产、宝马的全固态电池有着不小区别。其三元固液混合锂离子电池也即是“半固态电池”，被业内认为是介于固态和液态之间的一种过渡技术。
中国化学与物理电源行业协会储能应用分会副秘书长陈永翀向澎湃新闻记者介绍，“最早业内只有固态电池一个单纯的概念，即电池使用固体电极和固体电解质，而不是传统锂离子电池中的液体或凝胶电解质。”
与传统锂离子电池相比，全固态电池的优势在于具有更高的能量密度，更长的货架期，并且由于降低了液体电解质泄漏和易燃性的风险而提高了安全性。

“但由于固态电池的一些难题非常难以解决，例如界面阻抗的问题，所以出现了保留部分液态电解质的‘半固态电池’，其实质是在原有的凝胶态聚合物电池上的发展。”陈永翀说。
赣锋锂电的相关负责人也告诉澎湃新闻记者，此次搭载在赛里斯车型上的“半固态电池”中“仍然含有一些液体电解质。”但液态电解质的比例到底是多少，该人士表示，“这是企业秘密不能透露。”
据了解，赣锋锂业最早搭载半固态电池的量产车是东风E70，2022年1月，首批50辆东风E70开始进行示范运营。
2022年12月15日，东风旗下岚图品牌正式发布追光轿车，其中82kWh版本搭载的是半固态电池包，CLTC工况续航里程为580km，首批新车已经于2023年1月13日量产下线，将于今年上半年交付，官方称之为全球首款量产装车半固态电池的车型。
在国内，除了赣锋锂业，半固态电池的积极参与者还有蔚来汽车、孚能科技、清陶能源、国轩高科等。
蔚来联合创始人秦力洪近日表示，搭载150kWh半固态电池的车型将于今年上半年推出，车型很可能是蔚来ET7，电池来自卫蓝新能源。2022年11月，卫蓝新能源在浙江湖州举行了车规级固态动力电芯下线仪式，电池包能量密度为360Wh/kg，充电10分钟可补充400km续航。
孚能科技近日表示，目前公司已有半固态电池产品实现了量产装车，此前消息显示，孚能科技的半固态电池中试样品能量密度达到330Wh/kg，并且已布局400Wh/kg产品。
此外，清陶能源的半固态电池产品也将搭载于哪吒U车型中，与上汽合作的车型预计于2023年落地。
去年5月份，国轩高科发布了能量密度达到360Wh/kg的三元半固态电池，预计今年实现量产，搭载该电池的高合汽车HiPhiX电动车将实现1000公里续航，以及3.9秒的百公里加速。
不过，一些业内人士表示，目前国内企业已经实现量产的半固态电池，虽然名字上跟固态电池很相似，可实际上反而与当前的液态锂离子电池关系更近。其仍需要电解液和隔膜，产品形态上并没有本质上的创新，仍属于改良型的方案。
清陶能源联合创始人、总经理、高级工程师李峥在去年的公开演讲中介绍说，现在清陶已经量产的半固态电池产品，电解质的液体含量在10%以下，“电解质以氧化物为主，添加聚合物形成复合电解质，再加上浸润液体。”李峥说。
“从产线和工艺的角度来说，跟传统锂离子电池相比，目前看来有30%的创新。”李峥坦言，“实际上并没有解决固态和固态之间相接触的界面不够完美的问题，界面浸润和黏合形成了工艺壁垒。”
陈永翀则对澎湃新闻记者表示，相较于传统锂离子电池，半固态电池由于使用的液态电解质更少，因此安全性相对更高，由于体积小，能量密度上也有优势。但劣势主要在于循环性能较差，低温时电池的充放电倍率较低，电池在生产中容易表现出不一致性，而成本也相对于液态锂离子电池更高。
全固态电池——只是未来电池技术的一条路线
反观国外，车企和相关电池企业则似乎跳过了半固态阶段，集中火力进攻全固态堡垒。
日产负责欧洲研发的高级副总裁大卫·莫斯（David Moss）称，日产研发的全固态电池和现在的液体电解液锂离子电池相比，成本会降低50%，能量密度提高1倍，并且可提供比现在电池快3倍的充电速度。
日产正在和英国牛津大学合作开发这项技术，已经从纽扣电池开发到10cm的方形电池。日产计划在2025年建立并运行全固态电池试点生产厂，到2026年完成初始技术的工程设计，然后在2028年首次应用在汽车上，逐步实现量产。

图为日产的全固态电池产品测试线

而根据宝马集团的计划，其合作的Solid Power公司将在2023年向宝马集团交付全尺寸的全固态电池用于测试，第一辆采用全固态电池的宝马原型车计划在2025年之前推出，2030年之前将实现全固态电池的量产。
不过，《日经中文网》在一篇最新的文章中最新指出，全固态电池最初被期待在2020年代前半期就搭载于纯电动汽车，但开发速度缓慢，目前看来，其量产仍然需要迈过三道难关。
一是如果电极在充放电时膨胀和收缩，与固体电解质的界面将分离，性能随之下降。
二是在固体电解质之中，导电离子不易移动。
在固体电解质之中，硫化物的离子相对比较容易移动。不过，生产电池和发生故障时可能会产生有害的硫化氢，这是第三个障碍。

更值得注意的是，日本经济产业省在2022年3月的一次官民协商会议上，针对此前日本企业“集中投资全固态电池”的策略进行了罕见的反思。
日本经济产业省坦言，由于中韩企业在现有电池的技术和竞争力方面超过了日本，“在全固态电池商用化之前，日本企业有可能失势，不得不撤出市场”。会议表示，将对加强液态电池生产基础的大规模投资提供支援。
而陈永翀对澎湃新闻记者表示，全固态电池未来或许能够在电子芯片等小型领域应用，但是要做大容量，应用到电动汽车、储能领域，还相当遥远。“要考虑性能、成本的问题。”陈永翀说。
“如果现有的磷酸铁锂等液态电解质电池能够解决安全、能量密度等问题，那么就不能为了固态而固态。”陈永翀说，“固态电池可以是未来电池的一种路线，但不能寄希望一种技术包打天下。”