中國儲能網(wǎng)訊：作為動力電池的重要發(fā)展方向之一，固態(tài)電池領(lǐng)域又起紛爭。4月8日，智己汽車在新車發(fā)布會上宣布：“智己L6 Max光年版車型搭載了第一代光年固態(tài)電池，該電池具有安全性能高、電池不爆炸、能量密度大、續(xù)駛長等特點。”不久，騰勢銷售事業(yè)部總經(jīng)理趙長江在社交媒體上直言：“宣傳半固態(tài)車用電池的就是在玩文字游戲。”前不久，寧德時代董事長、總經(jīng)理曾毓群也公開提出，固態(tài)電池在技術(shù)路線上還存在很多亟待克服的問題，距離變成商品還很遠(yuǎn)。這不禁讓人產(chǎn)生疑惑：固態(tài)電池到底有沒有實現(xiàn)量產(chǎn)？質(zhì)疑方是真的純粹進(jìn)行技術(shù)討論，還是因為或?qū)⒈怀蕉械搅私箲]？“智己汽車所搭載的固態(tài)電池，實際為半固態(tài)電池。因為（這款電池）還是使用了電解液，而在正常的概念中，（全）固態(tài)電池就不應(yīng)該再使用電解液。”真鋰研究創(chuàng)始人、總裁墨柯在接受媒體采訪時表示，固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展是漸進(jìn)式的，很難跳躍。
智己的“固態(tài)電池”成色幾何
4月8日，上汽集團(tuán)旗下智己汽車在上海正式發(fā)布智己L6智能轎車，據(jù)智己聯(lián)席首席執(zhí)行官劉濤介紹，智己L6搭載的133kWh固態(tài)電池，CTLC（中國輕型汽車行駛工況）續(xù)駛里程超1000km，峰值充電功率400kW。
此言一出，立刻引起了業(yè)界的熱切關(guān)注與討論，焦點主要在于智己L6所搭載的動力電池究竟是固態(tài)還是半固態(tài)。據(jù)悉，目前新能源汽車的動力電池大多是液態(tài)鋰電池，由正極、負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜四大關(guān)鍵要素組成，其中，電解質(zhì)是液體，便于鋰離子在正負(fù)極之間穿梭，從而完成充放電的過程。固態(tài)電池與前者的本質(zhì)區(qū)別在于電解質(zhì)的形態(tài)，百分之百的固體電解質(zhì)叫做全固態(tài)電池，含有少量液體電解質(zhì)的叫做固液混合電解質(zhì)電池，即所謂的半固態(tài)電池。
根據(jù)產(chǎn)品信息，智己使用的電池的確采用了固態(tài)電解質(zhì)，但為了不影響鋰離子的傳輸，研究人員往這塊電池里多加了點“料”，即10％的潤濕劑。因此，這款電池的電解質(zhì)變成了黏黏糊糊的“半固態(tài)”。因此，正如墨柯所言，從嚴(yán)格意義上來說，智己L6所搭載的電池應(yīng)該算是半固態(tài)電池。如此一來，“首個量產(chǎn)上車的超快充固態(tài)電池”的說法就有待商榷，畢竟早在去年12月，搭載衛(wèi)藍(lán)新能源150kWh半固態(tài)電池的蔚來ET7就已經(jīng)進(jìn)行了續(xù)駛里程測試，行駛里程達(dá)1044km。
作為智己L6的動力電池供應(yīng)商，清陶能源聯(lián)合創(chuàng)始人、總經(jīng)理李崢解釋道，與此前一些半固態(tài)電池采用“果凍”電解質(zhì)的技術(shù)不同，此次智己與清陶推出的電池采用了“高離子電導(dǎo)率、耐高溫固態(tài)電解質(zhì)”以及“干法固態(tài)電解質(zhì)層一體成型”技術(shù)?！盀榱嗽鰪姽虘B(tài)電解質(zhì)的鋰離子導(dǎo)電性，我們在電解質(zhì)中加入了10％的浸潤液?！崩顛樛嘎?，新研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)厚度僅10微米，同時采用了無機涂層，可減少電芯短路的可能性。并且，當(dāng)正極材料受熱產(chǎn)生熱量時，這一固態(tài)電解質(zhì)層可隔絕熱量，從而最大限度地保證電池的安全性。而在劉濤看來，“光年”雖然是固態(tài)電池的第一代，但實現(xiàn)了以幾乎相同的重量擁有超出30％的電量，做到1000km續(xù)駛里程，這是固態(tài)電池替代液態(tài)電池的價值。
智己相關(guān)負(fù)責(zé)人也指出，其實半固態(tài)電池和準(zhǔn)固態(tài)電池目前尚無明確標(biāo)準(zhǔn)，使用固態(tài)電解質(zhì)的肯定叫固態(tài)電池，這與使用液態(tài)電解液的傳統(tǒng)電池是兩個時代的產(chǎn)品。
固態(tài)電池商業(yè)化仍存多重難題
一直以來，由于具有超高能量密度、耐高溫抗穿刺的超高安全性以及寬溫域工作窗口等眾多優(yōu)點，固態(tài)電池都被稱為是最具潛力的“下一代動力電池”，有望成為動力電池終極解決方案，各國、各企業(yè)都在積極布局這一領(lǐng)域。就目前技術(shù)水平而言，半固態(tài)電池技術(shù)基本成熟，不少產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入試裝車階段，例如蜂巢能源的果凍電池、寧德時代的凝聚態(tài)電池都屬于半固態(tài)電池。但凱聯(lián)資本行業(yè)分析師朱濤坦言，半固態(tài)電池走向量產(chǎn)只是時間問題，但從半固態(tài)電池到固態(tài)電池，存在巨大的技術(shù)“鴻溝”。
據(jù)中汽創(chuàng)智科技有限公司首席科技官、工學(xué)博士周劍光介紹，半固態(tài)與全固態(tài)電池是兩種完全不同的電池形態(tài)，目前來看只有硫化物體系最有希望實現(xiàn)全固態(tài)電池。但也存在難點，一方面硫化物固體電解質(zhì)涂布體系的適配性問題較難解決，另一方面還面臨著硫化物電芯的界面問題，在電芯設(shè)計、加工及應(yīng)用環(huán)節(jié)都需要切實可行的方案妥善解決。
此外，固態(tài)電池的配套裝備開發(fā)和相關(guān)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈也還不成熟。周劍光表示，由于硫化物固體電解質(zhì)對水分極為敏感，對硫化物固體電解質(zhì)制備和應(yīng)用的環(huán)境及設(shè)備要求較高，尤其是規(guī)?；苽浞矫嫔袩o成熟經(jīng)驗可供參考，因此需要強有力的非標(biāo)裝備開發(fā)能力支撐。
即使能實現(xiàn)技術(shù)層面的突破，成本也是阻礙固態(tài)電池大規(guī)模落地的另一個重要原因。蔚來汽車總裁秦力洪曾在ET7半固態(tài)電池測試時表示，150kWh的固態(tài)電池包的成本接近一輛蔚來ET5，即超過29萬元。墨柯指出，當(dāng)前半固態(tài)電池發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)主要在于，如何將成本降至合適的水平。雖然技術(shù)上的量產(chǎn)問題不大，但半固態(tài)電池的成本仍然較高，如果只是將電解質(zhì)部分替換為固態(tài)，成本可能會比液態(tài)電池高出30％～40％，甚至更多。
欲速則不達(dá) 還需漸進(jìn)式發(fā)展
誠然，任何一種新技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn)，都會淘汰舊的技術(shù)產(chǎn)品，而固態(tài)電池一旦在短期內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?，寧德時代和比亞迪等動力電池企業(yè)的優(yōu)勢也將隨之不復(fù)存在?；诖?，近日曾毓群提出的“日本汽車制造商等鼓吹的電動汽車固態(tài)電池距離商業(yè)化還有數(shù)年時間，這項技術(shù)還不夠完善，缺乏耐用性，且仍然存在安全問題”，被一些人猜測是“急了”，想要在輿論上扭轉(zhuǎn)風(fēng)向。但事實上，不止一位行業(yè)專家提出，固態(tài)電池的發(fā)展要避免“欲速則不達(dá)”。
中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高認(rèn)為，全固態(tài)電池有可能2030年前后實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但在當(dāng)下階段企業(yè)還應(yīng)腳踏實地解決關(guān)鍵問題。他指出：“現(xiàn)在，很多企業(yè)迫不及待地將固態(tài)電池裝車，但如果沒有解決好這個領(lǐng)域的關(guān)鍵問題，裝車也只是作秀，欲速不達(dá)?！?
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長馬小利的判斷是，在2050年之前，全固態(tài)電池、半固態(tài)電池不會全面替代液態(tài)電池，而是對現(xiàn)有液態(tài)電池形成補充。未來，三類動力電池將齊頭并進(jìn)，針對不同應(yīng)用場景，發(fā)揮各自優(yōu)勢，為車主提供多元化的解決方案。
就連李崢也公開表示，清陶能源的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化分為三步：第一代固態(tài)電池，計劃在智己汽車上裝車量產(chǎn)，也被稱為半固態(tài)電池；2025年會開發(fā)第二代固態(tài)電池；最終實現(xiàn)的第三代固態(tài)電池，就是全固態(tài)電池?！皬牡谝淮降谌虘B(tài)電池的升級過程就是通過材料創(chuàng)新和工藝設(shè)備創(chuàng)新，讓電池的缺陷越來越少，導(dǎo)離子的能力越來越強，能量密度越來越高，同時，致密程度逐步提高，體積越來越緊湊。”李崢如是說。
“現(xiàn)在如果做全固態(tài)電池，那么從原料到基材生產(chǎn)、電芯／電池包裝配、電池生產(chǎn)應(yīng)用到電池回收，全生命周期的產(chǎn)業(yè)鏈都會造成巨大的沖擊?！睔W陽明高建議，中國全固態(tài)電池的研發(fā)目前還存在認(rèn)識不統(tǒng)一、力量比較分散、產(chǎn)學(xué)研不協(xié)調(diào)等問題，還需要全行業(yè)聯(lián)合起來建立協(xié)同創(chuàng)新平臺，從而共同突破全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)。
