消費(fèi)者翹首以盼，固態(tài)電池為何遲遲不來(lái)？

文/王新喜

最近兩年，基于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的需要，固態(tài)電池頻頻被各大車企提上議程，這背后是不少?gòu)S商在實(shí)打?qū)嵉耐七M(jìn)固態(tài)電池研發(fā)。從2021年開(kāi)始，中國(guó)固態(tài)電池專利開(kāi)始飛快增長(zhǎng)，僅5年時(shí)間，中國(guó)企業(yè)就申請(qǐng)了1.3萬(wàn)項(xiàng)固態(tài)電池相關(guān)專利，而且大部分是發(fā)明專利，不是濫竽充數(shù)的。

目前消費(fèi)者對(duì)固態(tài)電池期望很大，很多消費(fèi)者喊出了等固態(tài)電池出來(lái)了再買車的口號(hào)。

消費(fèi)者翹首以盼，固態(tài)電池為何遲遲不來(lái)？

在新能源車領(lǐng)域，固態(tài)電池是目前最具顛覆性的技術(shù)，按照豐田之前公布的信息，搭載固態(tài)電池的車型續(xù)航里程將超過(guò)1000km，并且充電時(shí)間僅需10分鐘。

這背后主要是固態(tài)電池能量密度高，加上固態(tài)電解質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度很高，可以防止鋰枝晶穿刺，所以固態(tài)電池能夠使用比容量極高的鋰金屬負(fù)極材料，而且僅通過(guò)這一改進(jìn)鋰電池的能量密度就可以提升至400W·h/kg，甚至有些高達(dá)500wh/L能量密度。

作為參考，目前性能最好的液態(tài)三元鋰電池能量密度為255W·h/kg，磷酸鐵鋰更低只有140-160W·h/kg。

其次，固態(tài)電池由于其內(nèi)部不再有液體，而是類似于“果凍”的固體，液態(tài)電池發(fā)生撞擊使電池電解液體滲漏，易燃，高溫，易引發(fā)燃燒或爆炸，固態(tài)電池這里的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

東風(fēng)汽車、長(zhǎng)安汽車、奔馳、豐田、比亞迪、寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、一汽幾乎都公布了大約2027年左右開(kāi)始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

但盡管如此，作為電池巨頭寧德時(shí)代與比亞迪，數(shù)次表達(dá)了固態(tài)電池的難度。比亞迪高管在2024年公開(kāi)在點(diǎn)評(píng)半固態(tài)動(dòng)力電池，稱其為“玩文字游戲”。在2025年半年報(bào)業(yè)績(jī)解讀會(huì)上，寧德時(shí)代高管在談到固態(tài)電池發(fā)展趨勢(shì)時(shí)表示，固態(tài)電池目前資本的熱度比產(chǎn)業(yè)熱度高，企業(yè)做一個(gè)樣品或試驗(yàn)品用來(lái)宣傳可以，但真正商業(yè)化的時(shí)間較長(zhǎng)。

從寧德時(shí)代到比亞迪，都不敢過(guò)于炒作固態(tài)電池，那么固態(tài)電池到底難在哪？

首先，固態(tài)電池難在材料與制造工藝環(huán)節(jié)，半固態(tài)選擇硅碳作為負(fù)極材料，而未來(lái)的全固態(tài)電池或?qū)⑹褂娩嚱饘僮鳛樨?fù)極材料，固態(tài)電池里面的貴金屬用量是液態(tài)電池的幾倍，價(jià)格最低都會(huì)是磷酸鐵鋰的十倍左右。有數(shù)據(jù)顯示，鋰金屬負(fù)極市場(chǎng)價(jià)目前為85-95萬(wàn)元/噸，約為高端人造石墨負(fù)極材料價(jià)格的17-19倍。

而固態(tài)電池包含了多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如材料粉末制備、干燥、燒結(jié)等。且制造難度較大。根據(jù)清陶能源的說(shuō)法，前段勻漿、涂布、烘烤工藝都要改動(dòng)，全固態(tài)電池在產(chǎn)線設(shè)備上大約要做出70%的調(diào)整。

其次，是材料的難度，現(xiàn)在沒(méi)有成熟的固態(tài)電池原材料供應(yīng)商。

其三，越是重大的革命性的創(chuàng)新，越有迭代的規(guī)律。一般要迭代兩到三代才能達(dá)到成熟的狀態(tài)。

舉個(gè)例子。iPhone的面世，也不是一開(kāi)始就火爆，而是從iPhone1迭代到了iPhone4之后，才最終完成革命性的體驗(yàn)突破。

因?yàn)榈搅薸Phone4這一代，視網(wǎng)膜屏幕才大大提高了視覺(jué)體驗(yàn)，iPhone4的外形設(shè)計(jì)感較3GS及之前的機(jī)型更強(qiáng)，且更文化中性。此外，iPhone4的處理器速度提高，用戶體驗(yàn)更加流暢。而iPhone4的iOS生態(tài)也開(kāi)始走向成熟，開(kāi)發(fā)環(huán)境逐漸完善，第三方軟件質(zhì)量和數(shù)量上都大大提高。

回到固態(tài)電池來(lái)看，也是類似的道理。從電解液從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程，存在于固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率低、固-固界面穩(wěn)定性差、金屬負(fù)極以及鋰枝晶的生長(zhǎng)問(wèn)題。這些技術(shù)問(wèn)題影響了電池的充放電速度、容量保持率和循環(huán)壽命，是實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化的關(guān)鍵障礙。固態(tài)電池技術(shù)問(wèn)題的核心為固-固界面的接觸，即消除顆粒之間的縫隙，進(jìn)而提升循環(huán)壽命+快充性能。核心壁壘在于電池制造，對(duì)設(shè)備的精度和能力要求大幅提升，對(duì)電池制造工藝的要求很高，這需要時(shí)間來(lái)推動(dòng)技術(shù)的迭代與進(jìn)步，不斷完善工藝。

加上固態(tài)電池的生產(chǎn)成本又是液態(tài)電池的2.5-3倍，甚至目前還在實(shí)驗(yàn)階段的固態(tài)電池成本是傳統(tǒng)液態(tài)電池的5倍以上。成本高自然售價(jià)高，畢竟固態(tài)電池成本就要增加8~10萬(wàn)元，電池價(jià)格比現(xiàn)在買一輛中端車可能還要高。較高的成本也阻礙了固體電池的研發(fā)與商業(yè)化。

其次，固態(tài)電池也會(huì)面臨一個(gè)充電基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)帶來(lái)的時(shí)間周期的問(wèn)題，因?yàn)楣虘B(tài)電池，要搭配高速快充，可充電十分鐘，續(xù)航幾百至1000公里。

這意味著固態(tài)電池在充電特性上與鋰電池有所不同，固態(tài)電池理論上能承受更高充電電流，可實(shí)現(xiàn)更快充電速度，但也面臨發(fā)熱、固 - 固界面阻抗增大等問(wèn)題。因此，雖然部分鋰電池充電樁能給固態(tài)電池充電，但為了更好地發(fā)揮固態(tài)電池的性能，延長(zhǎng)其使用壽命，未來(lái)可能會(huì)針對(duì)固態(tài)電池的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出更適配的專用充電設(shè)備和充電技術(shù)。

也就是說(shuō)，固態(tài)電池研發(fā)出來(lái)了，要有配套的充電樁，現(xiàn)有為液態(tài)電池所準(zhǔn)備的充電樁很大一部分或是不能被固態(tài)電池所共用的，如果固態(tài)電池推進(jìn)，需考慮固態(tài)電池的兼容性問(wèn)題或者對(duì)原有充電樁進(jìn)行改造與建設(shè)，這可能會(huì)涉及到一個(gè)很大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本與時(shí)間周期問(wèn)題。

此外，液態(tài)電池作為如今市面上最主流、裝車量最大的電池，其實(shí)擁有一個(gè)固態(tài)電池不具備的優(yōu)勢(shì)就是充放電功率。電動(dòng)車不論是充電還是加速性能，都需要電池具有很高的功率，也就是現(xiàn)在車企經(jīng)常吹的3C、5C、10C充放電倍率等。

電池的高充放電功率，其實(shí)就表現(xiàn)為正負(fù)極上的鋰離子在電解質(zhì)中的移動(dòng)速度。離子導(dǎo)電率越高說(shuō)明電池的充放電功率更高。

在離子導(dǎo)電率上，目前固態(tài)電池的電解質(zhì)離子導(dǎo)電率不到液態(tài)電池的十分之一，這是因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)本身的阻抗就很高，不利于鋰離子快速移動(dòng)，因此，從電池的使用性能來(lái)看，固態(tài)電池還需要花時(shí)間去提高電池的充放電功率的問(wèn)題，否則即便它有很高的能量密度，也難以滿足大部分電動(dòng)車的需求。

國(guó)內(nèi)第三大動(dòng)力電池廠商高級(jí)副總裁兼CTO潘芳芳之前曾經(jīng)談過(guò)一個(gè)觀點(diǎn)：全固態(tài)電池到了量產(chǎn)的時(shí)間，液態(tài)電池的安全性也取得了相應(yīng)的進(jìn)步，并能夠很好地兼顧性能、技術(shù)、成本。一條技術(shù)路線大規(guī)模的推廣需要考慮成本和實(shí)際。當(dāng)全固態(tài)電池商業(yè)化成功的時(shí)候，其能否跟更成熟的液態(tài)電池相比又要打個(gè)問(wèn)號(hào)。

回頭想想，這番話并無(wú)道理，從今天來(lái)看，液態(tài)電池已在不斷成熟，700~800公里的續(xù)航已經(jīng)在中高端車上逐步普及。截至2025年8月，續(xù)航達(dá)800公里的純電動(dòng)汽車有寶馬iX3 50 xDrive、極氪007后驅(qū)智駕版、小米SU7 Pro、智界S7超長(zhǎng)續(xù)航版、昊鉑HT、蔚來(lái)ET9、比亞迪海獅EV等，這意味著液態(tài)電池相對(duì)固態(tài)電池的續(xù)航差正在縮小。

另一個(gè)是超充的發(fā)展，也降提升鋰電池補(bǔ)能速度。華為曾經(jīng)表示2024年要布局10萬(wàn)根超充，還是超快樁，充5分鐘跑200公里，按照1年10萬(wàn)根的速度，尤其是與中石化、中國(guó)電網(wǎng)等合作伙伴的配合，一旦加速推進(jìn)，對(duì)行業(yè)充電設(shè)施帶來(lái)的改變是直觀的。加上蔚小理等新勢(shì)力都在布局超快充電，通過(guò)超充，液態(tài)電池也能在20分鐘左右把電充滿，續(xù)航里程與充電速度上來(lái)之后，其續(xù)航焦慮也會(huì)大大緩解。

因此，固態(tài)電池的發(fā)展，其一是看技術(shù)成熟度，其二是看成本，同時(shí)也要看市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)現(xiàn)有的電池已經(jīng)足夠好了，那么固態(tài)電池的研發(fā)的動(dòng)力也不會(huì)太足，尤其是行業(yè)龍頭寧德時(shí)代的主業(yè)是電池，但現(xiàn)在在液態(tài)電池上處于壟斷地位，固態(tài)電池出來(lái)，搶奪的是液態(tài)電池的蛋糕，是左手打右手，寧德時(shí)代很糾結(jié)，這多少也壓制了寧德時(shí)代在固態(tài)電池上的投入積極性。

而當(dāng)前鋰電池的進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)成熟度非常高了，可以用更合理的價(jià)格買到更好的產(chǎn)品，液態(tài)電池的成熟度越高，發(fā)展的越好，往往也成為固態(tài)電池的競(jìng)爭(zhēng)阻力。

綜上或是消費(fèi)者翹首以盼，但固態(tài)電池依然難以突破的原因所在。

駐作者：王新喜 TMT資深評(píng)論人 本文未經(jīng)許可謝絕轉(zhuǎn)載