中國粉體網訊 近日，有消息稱在即將開幕的日本東京奧運會上，豐田汽車作為贊助商將展示其最新的固態電池技術以及搭載固態電池的汽車。實際上，按照豐田汽車的計劃，其計劃在2021年年內公開使用固態電池的試制車。
7月12日固態電池板塊開盤走高，漲幅達3%；截至收盤，漲幅為4.2%；板塊個股小康股份、江蘇國泰、贛鋒鋰業漲停。實際上，目前，包括車企、電池廠商在內都在固態電池領域投入研發，意圖搶奪高地；業內也普遍認為，固態電池是最有希望實現量產的下一代電池技術，是未來動力電池的技術路線之一。
固態電池風口來了嗎?
加速布局，固態電池成為巨頭必爭高地
當下，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池都屬于液態電解液的鋰電池。液態電解液鋰電池由正極、隔膜、負極、電解液制造而成；而固態電池則是采用固態電解質取代隔膜和電解液，固態電池按照其電解質材料的類型可以分為聚合物、氧化物和硫化物。
固態電池，正在成為巨頭的必爭高地。
豐田汽車執行董事寺島茂樹表示，在東京奧運會的時候，豐田汽車將會推出一款新能源車型，該車型將會搭載豐田汽車新型固態電池，這款新車型預計2025年實現量產。實際上不僅是豐田汽車，寶馬集團、大眾汽車集團等車企，寧德時代、LG化學和松下等動力電池企業也在布局固態電池。
大眾汽車集團在3月舉行的PowerDay上表示，未來將著力發展固態電池技術，并預計2025年投入使用。大眾汽車集團方面認為，全固態電池是鋰離子電池開發的“最終章”，目前大眾汽車集團與美國硅谷初創企業Quantum Scape合作開發全固態電池。4月，寶馬集團也發布規劃稱計劃在2022年采購測試用電池，2025年前推出搭載固態電池的原型車，并在2025年之前開始對配備全固態電池的車輛進行路測，在2030年前實現量產。
除此之外，日產汽車也計劃將于電動化后半期將全固態電池推向實用化；現代汽車表示正在開發固態電池，并計劃在2030年將首批采用該技術的汽車投入批量生產；通用汽車投資了初創公司Solid Energy Systems，與其合作開發固態電池；福特也對固態電池初創公司進行了投資；戴姆勒與加拿大魁北克水電公司共同開發固態電池技術，達到量產狀態后將應用到電動汽車上。
LG新能源表示正在開發全固態電池，預計2026年實現量產。
回到國內市場，比亞迪在2016年曾表示固態電池為未來發展方向的基調，嘗試小規模使用，將在未來10年，最快五年內推出固態電池；2018年其推進固態電池項目商用，并把固態電池作為下一步研究重點。今年1月，蔚來汽車在NIO Day上高調發布能量密度達360Wh/kg的150kWh固態電池包以及搭載該電池包續航將超1000km的蔚來ET7轎車，并表示計劃將于2022年第四季度交付。
輝能科技計劃明年通過2GWh的示范線提供幾家國營主機廠進行第一批固態電池量產車的投放，力爭2026年達到50GWh；星盈科技也投資55億元建立固態動力鋰電池項目，規劃年產能10GWh。
A股市場多家公司也在布局固態電池，例如贛鋒鋰業第一代2億瓦時固態電池中試線已順利投產，德爾股份也正在研發具有高安全性、高能量密度、體積小等特點的固態電池。寧德時代方面曾表示，寧德時代實驗室將專注于金屬鋰電池、全固態電池和鈉離子電池等下一代電池研發，持續對固態電池等技術進行前沿研究和產品研發投入。
解決續航安全問題，但固態電池仍有關鍵技術待攻克
固態電池相對于液態鋰電池，最主要的優勢體現在安全性和能量密度。液態鋰電池一旦受到擠壓、沖擊，就會導致隔膜破裂，造成正負極短路，同時鋰電池內部產生大量熱量，加上液態電解質里易燃的有機溶劑，結果就是電池起火甚至爆炸。
相比而言，固態電池的正負極不容易發生短路，固態電解質不可燃也不具有揮發性，且耐高溫，在極端情況下不容易發生起火、爆炸。
從能量密度上來看，從理論上來講，液態電解液鋰電池的最高能量密度是350Wh/kg，而再加上電池管理系統等部件后，極限基本是全系統300Wh/kg。固態電池能夠將能量密度提升到350Wh/kg以上，提高整車的續航里程。
不過，目前固態電池還未實現量產。按照蔚來汽車透露的細節，蔚來汽車發布的固態電池采用了三種新工藝，分別是原味固化固液電解質、無機預鋰化硅碳負極、納米級包覆超高鎳正極。不過業內普遍認為，蔚來汽車發布的屬于半固態電池，采用超高鎳正極+預鋰化硅碳負極+固液電解質（固態+液態）+隔膜，屬于液態至固態電池的過渡性技術。
汽車行業分析師張翔分析稱，目前全球還沒有哪家車企能夠實現量產，固態電池尚存一些關鍵問題亟待攻克。
其一，固態電池的固態電解質的離子電導率較低；其二是固態電解質與電極間的界面阻抗較大，鋰離子傳輸阻力大，影響電池容量的正常釋放；其三是，固態電池的工藝比較復雜，現在還沒有達到量產水平，一些工藝仍處于實驗室的水平，也有一些工藝處于調試階段；其四是材料體系不成熟，成本高。
扶持力度加大被認為是未來升級趨勢，但量產尚需時日
目前業內普遍認為固態電池是未來電池技術路線之一。
汽車行業分析師張翔認為，固態電池是未來取代三元鋰電池的一個技術路線。不僅如此，各國從政策上也對固態電池進行扶持；例如德國計劃投資10億元用于支持德國的固態電池研究，日本則表示以全固態電池和鋰硫電池為主要發展目標，2025年后進入全固態電池階段。
我國在《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035）》中提出了加強固態電池研發和產業化進程的要求，首次將固態電池上升到了國家層面，提出到2030年，我國液態電解質將演變為固態電解質的目標。
前瞻產業研究院認為隨著全球企業加大對固態電池的研發布局，各種政策推動，固態電池的產業化進程有望加速，預計2021-2030年全球固態電池出貨量高速增長，至2030年或將突破250GWh。賽迪智庫也認為，以目前發展態勢來看，固態電池的商業化進程會早于預期。
不過，也有業內人士持相反觀點，寧德時代董事長曾毓群曾表示，寧德時代目前可做出固態電池樣品，但相關指標離實現商業化還有較長距離。西部證券電動智能汽車首席分析師王冠勇也曾對新京報記者表示，固態電池現階段還存在技術和成本等問題亟待解決，目前固態電池主要是電池廠商在做，但現階段都不具備量產能力，在短期內固態電池無法實現量產商業化，至少需要五到十年的時間。
不過，業內也有普遍共識，固態電池是最有希望實現量產的下一代電池技術，可以解決液態電解液鋰電池續航短、安全性差等問題，固態電池被認為是動力電池未來的升級趨勢；而隨著全球車企和動力電池廠商的加速布局，也或將掀起動力電池賽道的新一輪競爭。
（中國粉體網編輯整理/青黎）
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