政府加码60亿投入，固态电池或在2030年全面普及
政府加码60亿投入，固态电池或在2030年全面普及
" 固态电池是技术路线多元化的重要方向之一 "，在近日举办的第二十届中国汽车产业发展（泰达）国际论坛上，中国汽车动力电池产业创新联盟秘书长许艳华指出。
当前，随着汽车产业电动化的快速发展，锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命等优势成为新能源汽车的主要供能载体，支撑全球汽车电动化进程。不过，液态锂电池技术发展已经趋近成熟，能量密度提升愈发困难，限制了新能源汽车续航里程进一步提高。因此，固态电池成为未来电池路线的新选择。
根据 5 月 29 日最新消息表示，中国或将投入约 60 亿元用于全固态电池研发，包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。多位知情人士确认，此项行业内史无前例的项目由政府相关部委牵头实施，鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发。据悉，该项目经过严格筛选后，最后具体分为七大项目，聚焦聚合物和硫化物等不同技术路线。
商业化落地难
基于自身特性，固态电池具有高安全性和高能量密度优势。
高安全性得益于固态电池以热稳定性强、不易燃的固态电解质，替代易燃的液态电解液，大幅降低电池自燃、爆炸风险。同时，固态电解质具有更高的机械强度，能更好地抵抗电池内部的机械应力，防止锂枝晶穿透隔膜导致短路；固态电池化学稳定性强，不易与电极材料发生反应，进一步增加电池稳定性。
因此，机械滥用、电滥用、热滥用三大锂电池热失控主要成因，在固态电池的应用下均得到良好的解决，固态电池安全性较液态电池大幅提升。
固态电池还可以实现能量密度大幅提升，其以固态电解质替代液态电解质与隔膜，减少电池内部非活性材料，可增加有效储能空间。而且，固态电解质不易燃，不挥发，也不易引起电池内部短路，使电池可以承受更高电压，使用更广泛的电极材料，如金属锂负极、富锂锰基等，同时提升正负极材料比容量及电压平台，进而提升能量密度。由于没有液态电解质，固态电池结构设计可以更紧凑，减少电池组件之间的空间，从而提高体积能量密度。
不过，纵使固态电池具有高安全、高能量密度、优秀的低温性能等一系列优势，其产业化进程仍存一定阻碍。
首先是由于成本高。蔚来曾公开表示，一个半固态电池包的价格相当于一辆 ET5。其搭载的 150 度电池包的成本接近 30 万元，换算为每度电成本是 2 元 /Wh，是当下铁锂电芯价格的 4-5 倍、三元电芯价格的 2 倍。
其次是生产工艺复杂。根据不同的电解质类型，固态电池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三种技术路线。其中聚合物固态电池具有良好的机械性能，但常温下离子电导率较低；氧化物固态电池离子电导率较高，热稳定性好，适合大规模生产，但界面接触差，为目前半固态电池主要技术路线；硫化物电解质离子电导率最高，电化学窗口宽，柔度和可塑性好，或最终为全固态电池主要路径，但其生产要求高，且硫化锂前驱体昂贵，短时制约其商业化。
而且，固态电池仍然存在科学问题，根据《全固态电池的研究进展与挑战》，固态电解质离子输运机制、锂金属负极枝晶生长机制、多场耦合体系失控 / 失效机制为固态电池三大核心科学问题，探索先进表征技术、原理机制创新、新型材料创制成为固态电池进一步发展重要途径。
由于以上多重因素，固态电池虽然是新能源汽车的动力载体最优解，但短时间内产业化落地难度较高，这应该也是政府决定对该领域进行高投入的主要原因之一。
车企布局加快
目前，全球企业都在共同推动固态电池商业化进程，各企业规划固态电池量产时间点普遍在 2027 — 2030 年。中国、日本、韩国、美国、欧盟都有相关鼓励政策发布，并提出固态电池的预期目标。
其中，日本对固态电池布局时间早、布局力度大，2022 年日本政府推出《日本蓄电池产业战略》，举国家之力推动固态电池产业化，试图在固态电池领域弯道超车。
丰田是全球最早布局固态电池的车企之一，其与石化巨头出光合作研发固态电解质，共同解决质量与成本问题。根据丰田规划，第一代全固态电池将于 2027 — 2028 年问世，续航里程将达 621 英里（993 公里）以上，预计可以 10 分钟内将电池电量由 10% 充电至 80%；第二代固态电池预计续航将达到 745 英里（1192 公里）。
其他国际车企巨头也在写携手合作伙伴，布局固态电池。宝马与 Solid Power 合作，预计 2025 年推出固态电池原型车，2030 年量产固态电池车型；大众与 QS 合作，预计 2025 年建立固态电池量产线；奔驰与辉能、Factorial Energy 等合作，计划 2028 年批量生产固态电池。
中国于 2021 年出台《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》，2023 年发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，都包含有固态电池相关推进意见。
今年，岚图、蔚来、智己已实现半固态电池量产上车，广汽、上汽等车企也在加速布局全固态电池。有媒体指出，使用了半固态电池的岚图追光，其电池包的能量密度仅为 170Wh/kg，岚图云母电池包的能量密度一致。这与预期的固态电池能量密度相差较远。
去年底，长安汽车在接受调研时表示，正向开发领先的固态电池，从 2025 年开始逐步量产应用，重量能量密度达到 350-500Wh/kg、体积能量密度 750-1000Wh / L，2030 年全面普及应用。此外，长安还在开展锂硫电池、金属电池等新型电池的原型电芯设计，预计能量密度将突破 1300-1500Wh/kg，力争在 2035 年实现搭载应用。
综合来看，固态电池如果成功上车，必然能够改变新能源汽车产业现状，对行业的意义是颠覆性的。目前，政府已经在政策和资金方面大力支持，集合政府、行业、企业多方力量，固态电池有望进一步加快实现商业化落地。
