车企争先“上车”半固态电池,动力电池市场格局或将重塑

北京日报客户端
当下“半固态电池”成为一个新的技术热点，与“只听楼梯响，不见人下来”的固态电池不同，半固体电池的“上车”已经近在咫尺，将成为各主流新能源车企争夺的下一个技术制高点，多家公司也披露了新技术应用的进展。
半固态电池新车蓄势待发
2月6日，在蔚来汽车的媒体沟通会上，总裁秦力洪表示，搭载150度半固态电池的蔚来ET7将于今年上半年推出。2月7日，赣锋锂业控股子公司赣锋锂电在其官方微信公众号上宣布，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规划于2023年上市。岚图汽车在旗下首款轿车追光的发布会上宣布，追光搭载82kWh电池包，将成为行业首个量产装车的半固态电池。

车企对半固态电池上车的积极性很高，而上游的动力电池厂商也卯着劲加快研发进度。国轩高科透露，公司的高安全半固态电池单体能量密度达360Wh/kg，配套车型的电池包电量达160kWh，续航里程超过1000km，预计2023年批量交付。孚能科技表示，公司已有半固态产品实现量产装车。据悉，孚能科技为岚图追光的半固态电池提供了电芯和模组。
“踮脚可及”的半固态电池
半固态电池是一个陌生的技术名词，要了解它，首先要从更熟悉的“固态电池”入手。被认为是电动车储能“理想解决方案”的固态电池，是相对于现在的液态电解质锂电池而言的。也就是，使用固态正负极材料和固态电解质的电池。固态电池在能量密度上将有几倍的提升，安全性也会大幅改善，直指当下锂离子电池的两大痛点。
虽然愿景很美好，但实现的道路却非常坎坷，当下研究固态电池的企业不少，也取了一些实验室层面的突破，但与最终的大规模量产依然有很大的距离。据业内人士估计，离大规模的量产还需要5~10年的时间，就连宁德时代、本田等都预测全固态电池2030年左右才可能在车上应用。
古语云：“求其上者得其中”，既然固态电池短期内量产困难，那就先只迈一小步，于是就有了现在的半固态电池。顾名思义，半固态电池电解质采用固液混合形态，这样做的好处之一是半固态电池因可以兼容现有液态电池的工艺设备和材料，能够以比较低的成本量产，且能量密度、安全性等有明显优势，循环寿命也有不错的表现。虽然需要改造产线，但大规模量产以后，能尽快收回投资成本。
能量密度高是半固态电池的重要优势，虽然比不上固态电池，但明显要高于当下的三元锂电池和磷酸铁锂电池。以赣锋锂业和国轩高科的半固态电池为例，其能量密度最高均达到了360Wh/kg，而当下三元锂电池能量密度稳定在220Wh/kg左右，磷酸铁锂电池更是仅为160Wh/kg左右，半固态电池大幅抬高了当下量产动力电池的能量密度天花板，也让率先使用这种电池的车型获得续航里程优势，可轻松突破1000km。
此外，半固态电池在安全性上也有较大的提升，得益于使用固体电解质来替代部分电解液，半固态的电解液不易蒸发和膨胀，相比传统液态电池能一定程度的抑制电池起火和漏液。
由此可见，半固态电池能大幅缓解消费者的“续航焦虑”和“安全焦虑”，在竞争日趋白热化的高端市场上，这是两个非常有说服力的核心卖点，为了占据这一难得的技术制高点，必然会迎来新一轮的“军备竞赛”，不过前期半固态电池成本较高，还只会在各大品牌的高端车型上搭载。
随着半固态电池的登场，动力电池市场有望出现中高低三分天下的格局，磷酸铁锂电池凭借稳定性高、成本较低的特点，占据了中低端市场；三元锂电池定位比磷酸铁锂略高，主要配置在中高端车型；至于正在步入量产阶段的半固态电池，则在积极地投入豪华车的怀抱。
光大证券研报称，随着各正负极厂商与电池厂商纷纷加大研发力度，半固态电池量产装车已经提上日程。预计今年会有一批领先的半固态电池企业逐渐发布车规级电池，2024-2025年将是半固态电池商业化的转折点。

全固态电池还会远吗？
那么，半固态电池来了，全固态电池还会远吗？虽然有一个“半”字，但这并不意味着离固态电池的量产拉近了一半的距离，全固态电池还有大量的技术难关需要攻克，江西新能源科技职业学院新能源汽车技术研究院院长张翔在接受记者采访时表示，半固态电池各种性能指标、能量密度优于液态锂电池，但比固态电池差。固态电池尚有技术难点有待突破，比如固态电解质的离子电导率远低于液态电解质，这使得电池内阻明显增大、电池循环性变差、倍率性能变差等。
最重要的是，固态电池在设备兼容性上并不友好，这意味着电池生产企业需要投入巨额资金去改造生产线，如果没有确定性发展前景的驱动，企业很难下决心推倒重来。
此外，需求才是技术发展的根本驱动力，在半固态电池车型续航可以轻松超过1000公里，安全与低温性能优秀，且补能设施愈发完善的大环境下，固态电池的必要性似乎在降低，续航与安全性能增加给新车竞争力带来的边际效应在快速递减。由此，即便发展的惯性会让我们最终抵达固态电池量产上车的目标，但那一刻到来的时间可能会比预想的要晚不少。