固態電池又火了?它到底為何充滿爭議?| 人人能懂的產業報告
近幾年,固態電池這四個字頻繁出現在新能源領域的新聞中。車企發布會高調宣傳、概念股批量漲停、多國競速布局技術路線……此前,它曾稍稍冷卻了一段時間,近日卻又重新開始登上熱搜。作為被很多人視為突破液態電池瓶頸的技術,它因高能量密度、高安全性等特征賺足眼球,卻也深陷定義模糊、宣傳注水、量產困難等爭議。本報告力圖以通俗語言拆解這其中的爭議核心,還原固態電池的真實困境。

一、先搞明白,固態電池憑啥被寄予厚望?
眾所周知,傳統新能源汽車用的是液態電池,其缺點有能量密度一般、低溫下性能會衰減、有漏液起火風險等等;而固態電池試圖用固態電解質替代液態電解液,此舉理論上可帶來三大優勢:
1. 更安全:固態電解質不易燃、不易爆,解決了液態電池熱失控的隱患;
2. 能量密度高:全固態電池能量密度目標達400-500Wh/kg,遠超當前液態電池約350Wh/kg的上限,這意味著將來電動車的續航有望大大延長;
3. 充電更快:配合鋰金屬負極等技術,全固態電池理論上可在10分鐘內充滿電,逼近燃油車的加油效率。
正因為有這些優勢,固態電池成為中、日、韓等國車企和電池行業的關注重點,也催生了投資市場的熱切期盼。

二、爭議焦點:三大矛盾藏隱患
風口之下,固態電池的問題本質上還是“實驗室理想性能”與“商業化現實瓶頸”的沖突,具體體現在三個層面上:
1. 定義混亂:“半固態”混淆視聽可能很多人還不知道,固態電池不是一個單一概念,它還分為“半固態”和“全固態”兩個階段,其中半固態電池中仍有少量液態電解液(常低于10%),而全固態電池則一點也不含。由于缺乏統一的行業標準,不少企業便打起了擦邊球。比如曾經有某車企官方宣稱其車輛采用了“準固態電池”,但供應商卻承認該電池實際上還是屬于半固態范疇……這種定義上有意無意的模糊,會讓不那么了解技術的消費者產生誤解,是企業對市場的不負責任。

2. 性能注水:宣傳數據與實測有差距
和第一點類似,一些企業在宣傳固態電池的高水準時,會夸大宣傳。比如某車企宣稱,其采用的電池之能量密度,可達到368Wh/kg,但實測顯示其續航提升主要靠的是增加電池容量(133kWh),而不是電解質技術的突破……可這款車型的售價卻比普通版高了10萬元……
3. 量產難產:從實驗室到裝車的巨大鴻溝
固態電池的量產難點主要有三個:一是材料瓶頸,比如硫化物電解質的核心原料是硫化鋰,而硫化鋰的價格高,且遇水會生成有毒氣體,生產環境要求嚴;二是設備升級問題,全固態電池的產線與傳統液態電池的不同,要替換的設備很多,單條產線的投資成本可能會翻倍;三是目前的良率低,實驗室階段良率都只有60%-70%……

NASA前些年公布的一款固態電池的結構設計圖 圖片來源:NASA
三、全球競速:技術博弈下的產業焦慮
固態電池爭議的背后,是全球產業鏈的路線博弈和資本暗涌。
技術路線方面,不同國家呈現出較為明顯的分化,譬如中國的比亞迪、寧德時代聚焦硫化物電解質;日本豐田押注硫化物體系;歐洲的奔馳、寶馬則聯合研發氧化物電解質技術等等。這種分化意味著業內缺乏統一標準,產業化進程還在早期。
資本的狂熱則放大了爭議。曾經,在某車企固態電池發布會的次日,A股相關概念股的平均漲幅超過了10%,可這本是很荒誕的,因為當前固態電池的技術實際上還不成熟,距離成熟應用還差很遠,發布會的意義除了吹牛和配合資本翻云覆雨,還有什么意義?不是又在誤導消費者嗎?資本炒作明顯推高了泡沫和風險。

四、未來可期但需理性:
2030或成節點那么,固態電池會不會壓根是一個偽命題呢?似乎不會。有一種觀點認為,全固態電池的成熟需要經歷三個階段:2025-2027年間解決硫化物電解質的量產問題;2027-2030年實現400Wh/kg的高硅負極電池裝車;2030年后力爭實現鋰金屬負極的終極形態。
這其中,需要打通原料供應(如硫化鋰產能提升)、設備研發(如高壓化成設備)、標準制定(如車規級測試規范)等產業鏈全鏈條。
五、一些名詞解釋
1. 鋰金屬負極:是電池儲存和釋放電能的負極核心部件,用純鋰金屬做材料,能比傳統電池的石墨負極存儲更多電,是提升固態電池能量密度的關鍵。
2. 氧化物電解質:固態電池里傳導鋰離子的固態通道技術,用氧化鋰等氧化物做材料。穩定性好、不易燃,但離子傳導速度稍慢。
3. 硫化鋰:硫化物電解質的核心原料,長得像白色粉末,純度要求高,價格貴,遇水會產生有毒氣體,生產時需嚴格控濕,是硫化物電解質量產的材料瓶頸之一。
4. 硫化物電解質:固態電池里傳導鋰離子的固態通道,用硫化鋰等硫化物做材料。離子傳導速度快(接近液態電解液),原料貴、生產環境要求高。