固态电池的商业化之路艰辛重重,市场认可度仍是悬而未决的问号

序章

近期,宁德时代表示,“固态电池目前资本的热度比产业热度高,企业做一个样品或试验品用来广告宣传可以,但真正商业化的时间较长”。

这让人们不禁想问固态电池究竟还需要多久才能实现量产?2027、2030年亦或是更久?

固态电池实现路径

目前,依据电解质材料,固态电池一共可以分为硫化物、氧化物、聚合物和卤化物。其中硫化物路线因高离子导率成主流(中日韩重点布局),氧化物因安全性受车企青睐。

在全球层面,不同地区的车企也在固态电池技术的研发上形成了分化态势。欧洲主要以硫化物电池为主导。例如:宝马与Solid Power合作,已经开始在i7车型上测试硫化物电池,但由于界面阻抗,功率密度仍低于期望值。

固态电池的商业化之路艰辛重重,市场认可度仍是悬而未决的问号-有驾

而在中国和日本的阵营中,氧化物和硫化物的技术是并行推进的。宁德时代的硫化物实验室已经达到了500Wh/kg的能量密度,但中试线的良率却不足50%

清陶能源则已将氧化物半固态电池成功应用在智己L6车型上,尽管成本高于液态电池,但市场上高端新能源车也是有一定的需求量。

同时,孙学良团队也在开发以卤化物为主的固态电池等等。

固态电池核心优势

安全性:固态电解质不可燃,初始放热温度>200℃,针刺、挤压测试中无起火风险。据有关报道,孚能科技半固态电池被1mm钢针刺穿后仍稳定运行。

能量密度高:固态电池的理论值超500Wh/kg,而液态电池的最高值为300Wh/kg。

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快充与低温性能好:QuantumScape电池12分钟充至80%;辉能电池4–6分钟充至60–80%,且辉能电解质在-20℃下离子电导率仍达12.82mS/cm,放电效率>90%。(液态电池通常<60%)

循环寿命长:固态电解质界面稳定性高,循环寿命可达2000次以上。

固态电池发展现状

那么,固态电池到底何时能量产?

首先我们来看几条最新的新闻:大众与初创公司合作,追加投资1.31亿美元(约9.39亿元人民币),用于在圣何塞建设固态电池试点生产线。

并且大众通过授权协议获得年产40GWh固态电池能力(可扩至80GWh),足以供应100万辆电动车,德国、西班牙及加拿大工厂或成未来量产基地。

奔驰联合美国Factorial Energy开发的全固态电池(Solstice™)已经进入工程验证阶段。

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由此或许可以预测:

2025–2027年:半固态电池过渡期(液态电解质≤10%),主打豪华车型。

2028–2030年:全固态成本降至150美元/kWh,续航突破1200公里,覆盖30万级车型。

但是,当前全固态电池成本为液态电池的2.5–3倍(如奔驰EQS固态版溢价或达40%),市场是否能够接受如此高的定价,尚且存疑。

总结

固态电池赛道已从实验室竞速转向产业化较量,众多车企的巨额押注和试点线落地标志固态电池技术已经进入工程化关键期。

但是成本控制量产良率仍是商业化最大壁垒。未来两年中试线成果或许将决定谁率先突破量产门槛,重塑电动车市场格局。

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