能賺錢的技術(shù)才有資格談未來(lái)。
8月5日,在MG發(fā)布“All in新能源”戰(zhàn)略的1個(gè)月后,全新MG4開啟預(yù)售,其中一個(gè)車型版本將配裝上汽自研、全球首發(fā)量產(chǎn)的半固態(tài)電池,殺入10萬(wàn)級(jí)市場(chǎng)。
上汽MG品牌事業(yè)部總經(jīng)理陳萃表示,全新MG4將配裝上汽清陶的第2代半固態(tài)電池。此外,2025年上汽集團(tuán)計(jì)劃推出多款配裝半固態(tài)電池的車型。
除了全新MG4,嵐圖追光(參數(shù)丨圖片)、蔚來(lái)ET9等都有計(jì)劃推出采用半固態(tài)電池的車型版本。隨著越來(lái)越多的半固態(tài)電池裝車,業(yè)內(nèi)認(rèn)為,動(dòng)力電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局,將迎來(lái)重塑期。
國(guó)軒高科首席科學(xué)家朱星寶認(rèn)為,“五年內(nèi),半固態(tài)是主角。 ”
這一論斷,有人贊同,有人覺得激進(jìn)。但沒有人敢忽視,“從半固態(tài)電池到全固態(tài)電池”是大勢(shì)所趨。
兩條腿走路
2025年的夏天,一輛MG4完成了一些極端測(cè)試,三向十針穿刺后,電池零冒煙、零起火。 這塊電池的關(guān)鍵在于電解質(zhì),只有5%的液態(tài)成分,其余全是固態(tài)材料。
“全新MG4將搭載全球首個(gè)批量上車的半固態(tài)電池”,可以說,MG子彈上膛,讓業(yè)界的目光再一次聚焦在半固態(tài)電池。
按照行業(yè)內(nèi)普遍看法,當(dāng)電池里固態(tài)電解質(zhì)的含量達(dá)到90%到95%時(shí),就可以稱之為半固態(tài)電池了。如今,半固態(tài)電池已經(jīng)成為新能源汽車領(lǐng)域的熱門技術(shù)。
作為全固態(tài)電池技術(shù)成熟前的可產(chǎn)業(yè)化方案,半固態(tài)電池技術(shù)具有高安全性、與現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)線兼容性高、工藝簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)勢(shì)。目前,包括上汽、比亞迪、蔚來(lái)等在內(nèi)的很多車企都將半固態(tài)電池視為下一代動(dòng)力電池的重要方向。
其實(shí),全球的動(dòng)力電池競(jìng)爭(zhēng)路線,是奔著固態(tài)電池去的。固態(tài)電池作為下一代儲(chǔ)能技術(shù)的核心,正成為各國(guó)爭(zhēng)奪產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)的戰(zhàn)略高地。
只不過,中國(guó)玩家不準(zhǔn)備重蹈“L4級(jí)自動(dòng)駕駛”的覆轍,采用了“漸進(jìn)式創(chuàng)新”的方式,打破日本在固態(tài)電池上的專利圍剿。
截至2025年5月,全球固態(tài)電池專利申請(qǐng)已突破10萬(wàn)項(xiàng),日本占37%位居首位,豐田以2100余項(xiàng)申請(qǐng)和1200余件授權(quán)專利領(lǐng)先。
目前,從全球車企和動(dòng)力電池企業(yè)的布局來(lái)看,全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),仍舊是一個(gè)大難題。全固態(tài)電池量產(chǎn)仍需攻克界面阻抗、鋰枝晶抑制等核心難題。
全固態(tài)陣營(yíng)的豐田、QuantumScape等企業(yè),至今仍未公布任何量產(chǎn)車型的綁定計(jì)劃。以豐田為例,手握1200多項(xiàng)專利,壟斷了63%的硫化物電解質(zhì)核心技術(shù),卻因量產(chǎn)難題一再推遲商業(yè)化時(shí)間。
雖然,豐田計(jì)劃2027年推出全固態(tài)車型,續(xù)航1200公里,三星SDI的目標(biāo)是2027年量產(chǎn)9分鐘快充80%的電池。比亞迪也曾定下目標(biāo),計(jì)劃2027年批量裝車約1000輛全固態(tài)電池……
時(shí)間表,就是競(jìng)技場(chǎng)的速度。
但是,寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群卻表示,固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室樣品到量產(chǎn)至少需要8~10年時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)室與量產(chǎn)線的鴻溝,在電池行業(yè)依舊清晰到無(wú)法忽視。所以,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池頭部企業(yè)不約而同地選擇了固態(tài)電池與半固態(tài)電池“兩條腿走路”。
“先用半固態(tài)打市場(chǎng),再用積累的經(jīng)驗(yàn)去攻克全固態(tài)?!卑牍虘B(tài)先行,而不是直接挑戰(zhàn)全固態(tài)技術(shù),這是一條聰明的路線。
目前,寧德時(shí)代的凝聚態(tài)半固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),同時(shí)不斷攻堅(jiān)固態(tài)電池工程技術(shù)難題。比亞迪在半固態(tài)電池裝車驗(yàn)證的同時(shí),持續(xù)投入固態(tài)電池研發(fā)。
當(dāng)國(guó)軒高科的實(shí)驗(yàn)室里傳出一個(gè)爆炸的消息,全固態(tài)電池中試線正式貫通,核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率100%,甚至開始裝車測(cè)試的時(shí)候,一輛搭載“G垣準(zhǔn)固態(tài)電池”的樣車行駛里程已經(jīng)突破一萬(wàn)公里。
據(jù)悉,國(guó)軒高科的全固態(tài)研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模不足半固態(tài)團(tuán)隊(duì)的1/3。深交所互動(dòng)易上,投資者對(duì)國(guó)軒的提問集中在“半固態(tài)產(chǎn)線何時(shí)滿產(chǎn)”,全固態(tài)相關(guān)提問僅占不到10%。
“五年內(nèi),半固態(tài)才是主角。 ”國(guó)軒高科下了論斷。
諸多車企認(rèn)同這一論斷。
長(zhǎng)城汽車被曝出叫停全固態(tài)電池車型研發(fā),轉(zhuǎn)而采購(gòu)半固態(tài)電池包。理想要求國(guó)軒高科在2025年前交付50萬(wàn)套兼容現(xiàn)有BMS系統(tǒng)的半固態(tài)電池。
蜂巢能源準(zhǔn)備在今年四季度將在2.3GWh的半固態(tài)量產(chǎn)線,試生產(chǎn)第一代半固態(tài)電池,這也是蜂巢能源將為寶馬MINI下一代車型供應(yīng)的半固態(tài)電池,擬于2027年大規(guī)模供應(yīng)。
盡管,目前半固態(tài)電池在電動(dòng)汽車中的采用率起初低于預(yù)期,但是多家車企正積極推動(dòng)實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車,從車企推進(jìn)力度和技術(shù)成熟度來(lái)說,五年之內(nèi)或?qū)⑹前牍虘B(tài)電池的天下。
成本和技術(shù)壁壘難解
一邊是實(shí)驗(yàn)室里全固態(tài)電池的突破性數(shù)據(jù),一邊是對(duì)半固態(tài)路線的堅(jiān)定押注,技術(shù)路線之爭(zhēng)的背后,是赤裸裸的成本賬。
半固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)在于,“技術(shù)成熟度、成本控制與用戶需求,三者之間能夠形成平衡”。在車企眼中,兼容性、可制造性,比實(shí)驗(yàn)室參數(shù)更重要。
全固態(tài)電池,顧名思義,就是把電池里所有的液體電解液,全部換成固態(tài)的材料。其中,硫化物,是全固態(tài)電池所需的納米級(jí)電解質(zhì)材料。目前,豐田、本田、日產(chǎn)集中力量主攻硫化物電解質(zhì)路線。
全固態(tài)電池存在兩大難題,一個(gè)是成本,一個(gè)是技術(shù)。
固態(tài)電池的成本,是液態(tài)電池8倍。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高純度硫化鋰80%依舊靠進(jìn)口。并且,半固態(tài)電池僅需替換部分電解液,正極材料可直接沿用現(xiàn)有磷酸鐵鋰或三元體系。
寧德時(shí)代曾在業(yè)績(jī)會(huì)上吐槽,說固態(tài)電池現(xiàn)在就是“資本的熱度比產(chǎn)業(yè)熱度高”。如果換固態(tài)電池,能讓30萬(wàn)元的車價(jià)直接破百萬(wàn)。
另一個(gè)成本在生產(chǎn)線。固態(tài)電池生產(chǎn)線單臺(tái)設(shè)備2億元。根據(jù)上汽清陶能源的說法,全固態(tài)電池在產(chǎn)線設(shè)備上要做出70%的調(diào)整。這意味著現(xiàn)有的生產(chǎn)線基本都得推倒重來(lái)。
“半固態(tài)產(chǎn)線改造成本比全固態(tài)低80%,這才是車企敢簽長(zhǎng)單的底氣。”半固態(tài)電池可使用現(xiàn)有液態(tài)電池70%的生產(chǎn)設(shè)備(如涂層和卷繞),設(shè)備改造成本比全固態(tài)低80%。
據(jù)日經(jīng)亞洲評(píng)論報(bào)道,一條年產(chǎn)10GWh的固態(tài)電池生產(chǎn)線投資額高達(dá)180億元人民幣,是同等規(guī)模液態(tài)鋰電池生產(chǎn)線的2.5倍。按照上汽的說法,“有產(chǎn)線,才靠譜”。
在全新MG4發(fā)布會(huì)上,上汽清陶總經(jīng)理李崢表示,半固態(tài)電池自2021年起就已開始上車測(cè)試,從原材料研發(fā)、電極制備、正極與電解質(zhì)的熱復(fù)合,到電芯的量產(chǎn)制造,已建立起完整的量產(chǎn)生產(chǎn)體系。
在技術(shù)上,界面穩(wěn)定性問題,離子導(dǎo)電性不足都是桎梏。
固態(tài)電池的固體電解質(zhì)與正負(fù)極材料之間存在天然的界面接觸不良問題,長(zhǎng)期充放電過程中,界面易發(fā)生副反應(yīng)并產(chǎn)生阻抗,導(dǎo)致電池容量衰減、壽命縮短。
德國(guó)大眾集團(tuán)在今年5月發(fā)布的《電池技術(shù)路線圖》中指出,固態(tài)電池面臨的主要挑戰(zhàn)包括界面穩(wěn)定性問題、循環(huán)壽命有限以及規(guī)?;a(chǎn)的技術(shù)難點(diǎn)。
大眾集團(tuán)首席技術(shù)官表示,“我們已投入超過50億歐元用于固態(tài)電池研發(fā),但從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模商業(yè)化之間仍然存在巨大鴻溝。”
而且,目前全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化瓶頸,十分明顯。從國(guó)軒高科的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)可以窺探一二。國(guó)軒高科全固態(tài)電池公布的90%良品率僅針對(duì)中試線,行業(yè)共識(shí)是,大規(guī)模量產(chǎn)的良品率必須達(dá)到95%以上才能盈利。
目前,仍舊沒有車企和動(dòng)力電池企業(yè)能夠做到95%以上。此前,豐田在2024年底公布過一個(gè)數(shù)據(jù),生產(chǎn)良率僅為68%,遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)鋰電池超過95%的生產(chǎn)良率。每生產(chǎn)100組電池,就有32組無(wú)法達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
前不久,豐田高管在發(fā)布會(huì)上承認(rèn),“全固態(tài)電池量產(chǎn)仍面臨界面阻抗難題。”
成本困境,和技術(shù)壁壘面前,全球車企對(duì)技術(shù)路線選擇出現(xiàn)分化。豐田、現(xiàn)代等亞洲車企仍堅(jiān)持固態(tài)電池研發(fā),大眾、通用等傳統(tǒng)巨頭開始調(diào)整策略,加大對(duì)成熟電池技術(shù)的投入。
車企普遍態(tài)度是,寧可要尺寸不變、續(xù)航增加20%的半固態(tài)電池,也不會(huì)為全固態(tài)重新設(shè)計(jì)整車架構(gòu)。在電動(dòng)車領(lǐng)域,最好的技術(shù)不一定是最適合的技術(shù),能夠平衡成本與性能的方案才能贏得市場(chǎng)。
畢竟,“能賺錢的技術(shù)才有資格談未來(lái)。”
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