专家：固态电池短期内没有推出可能性

1月9日，蔚来在成都举办NIO Day 2020大会，除了正式发布首款旗舰轿车ET7和第二代换电站之外，还重磅发布了150kWh固态电池——从固液电解质、负极/正极材料、制造工艺等方面全面创新，突破了原位固化、高性能硅碳负极、纳米级包覆、超高镍正极等多项核心技术，可实现360Wh/kg超高能量密度，最高续航可达1000km以上。最重要的是，蔚来还给出了预计交付的时间——两年之内的2022年四季度开始交付。

除了蔚来，业内多家企业宣布了固态电池的量产时间：丰田则计划在2021年亮相首款固态电池原型车，并希望在2025年正式量产首款搭载固态电池的汽车；大众计划在欧洲建厂生产固态电池，预计2024—2025年实现量产；北汽集团计划2025年前上市的新车搭载400Wh/kg的固态电池；长城汽车计划在2025年在量产车上应用能量密度达350-500Wh/kg的固态电池……

另据，研究机构EVTank联合中国电池产业研究院发布的《中国固态电池行业发展白皮书（2020年）》预测，2030年全球范围内固态电池的出货量或将达到276.8Gwh，整体渗透率预计将保持10%左右。目前全球已经量产或正在中试的固态电池企业，包括Quantum Scape、Bollore、Sakti3、SES、24M、清陶能源、赣锋锂业、卫蓝新能源、辉能科技等。

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伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉表示，固态电池虽然理论上安全性和能量密度都有优势，但是现在确实存在很多技术问题尚未解决，最重要的是固态电解质和电极之间的界面问题，导致电导率低，界面阻抗大。

在吴辉看来，固态电池的优势就是利用固态电解质的稳定性，来提升电压或者负极更换更活泼的金属锂负极。但是如果是半固态，还存在电解液的话，就不可能使用金属锂，高能量密度也就无法实现。

蔚来发布会上提到固态电池三大核心技术，“原位固化固液电解质”、“无机预锂化硅碳负极”、“纳米级包覆超高镍正极”。中俄新能源材料技术研究院院长王庆生称，如果采用热固化程序，负极采用富锂Si/C材料，正极采用的超高Ni纳米包覆，能量达到360wh/kg，就是热固化电池，这不是新技术，只是新名词，大倍率放电是问题，且电池散热也是问题。

“另外，纳米包覆有助于电池提高电池放电性能，但只局限于离子表面跃迁性能，不能改变交换率与交换量，Si-C负极的使用，是为了提高能量密度，但问题不是提高负极能量，而需要提高正极能量，采用硅碳在首化库仑效率上会受影响，且如果没有富锂补入会衰减很快，所以，这里给出能量密度缺乏实用意义，没有电池尺寸，电池容量，倍率放电性能，只是样品段，新名词吸引眼球。”王庆生补充道。

日前，中科院资深固态电池专家在固态电池技术产业化电话会议上表示，固态电池主要技术路线分为三类，聚合物材料生产工艺接近现有设备；氧化物导电率高于聚合物，但固固接触不良；硫化物离子导电率最高，是全固态电池未来最可能的技术路线，但离子产品成本/价格非常高、空气稳定性较差。

在产业化进度方面，中日韩欧美共53家企业布局研发固态电池，其中9家专注硫化物固态电池。中国氧化物固态电池技术全球领先，台湾辉能、江苏清陶、北京卫蓝、赣锋锂业已有产品商用；美国初创公司中Solid Power预计固态电池上市2021年，装车时间为2026年，QuantumScape主打1000Wh/L以上、380-500Wh/kg的高能量密度；日本举全国之力，联合丰田、松下等公司和高校发展硫化物固态电池，预计2025、2030硫化物全固态电池在日本动力电池市场的渗透率分别达50%、95%以上；韩国三星已经开发出60摄氏度下1000多循环的硫化物全固态电池。

固态电池会完全取代电解液和隔膜，但正负极活性材料还是保持原有材料体系，到全固态技术下可能电池制备工艺会有大的改进，但对充换电不会有大影响。当前固态电池在安全性、能量密度、工作温度范围、倍率性能、循环寿命等各类指标全方位优于当前液态电池，定位也是全方位取代锂离子电池，只待成本降低。

吴辉同样指出，推进固态电池的应用，要从根本性去解决由界面问题导致的电导率的问题，另外，还要大幅度降低固态电池的成本。

对于固态电池的供应商，发布会上蔚来没有透露，但业内专家纷纷表示，短期内没有推出的可能性。

吴辉认为，锂离子电池发展会遵循液态电池，半固态电池，准固态电池和全固态电池的发展路径，车用的半固态电池可能在2-3年内能够量产，但是全固态电池预计可能还是需要在5年后才可能小规模的试车。