大哥“向下”,兄弟们迎难而上
创始人
2025-06-06 09:58:39
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撰 文 / 周 洲

设 计 / 琚 佳

玩家们在固态电池的态度上出现了明显分化。

全球最大的车企丰田集团前两年在固态电池上频放卫星,充电10分钟跑1200公里成为刺激到业界的大新闻,这两年却鲜有动静,重点埋头插混和新一代发动机。丰田认为插混是最契合时下市场需求的新增长点。

宁德时代在上海车展前的超级科技日上发布了钠新电池和骁·遥双核电池,董事长曾毓群称固态电池有商业化短板,多核电池能解决这个问题。宁王一系列技术发布利好钠离子电池,这也是宁王随着车企的价格战应势“向下”布局。

大哥们“向下”,其他兄弟们迎难而上。

宝马透露了固态电池进度。5月20日,改装的i7首搭美国电池公司Solid Power的硫化物全固态电池进行路测。

同月,比亚迪宣布了充电12分钟续航1500公里的全固态电池技术,电芯能量密度达400Wh/kg,搭载海豹EV车型。

长安汽车在上海车展期间首秀出400Wh/kg的金钟罩全固态电池,奔驰早在2月就在改装的EQS上测试了与美国Factorial Energy合作的硫化物固态电池,续航轻松突破1000公里。广汽集团计划2026年在昊铂上首搭400Wh/kg的全固态电池,上汽集团的全固态“光启”电池2027年落地。

奔驰固态电池系统

电池企业这边,孚能科技预计今年年底小批量交付60Ah硫化物全固态电池;国轩高科建成了0.2GWh的中试线,亿纬锂能今年运营中试线;欣旺达动力专攻低空飞行器,目标500Wh/kg电芯能量密度;宁德时代预计2027年小批量生产。

全球主流车企和动力电池厂商,都有固态电池技术储备,十之有九宣布了量产进度表。

从PPT到装车的路上,有人往东,有人向西。已经审美疲劳的固态电池商业化前景到底如何?

汽车商业评论与业界人士讨论的结果是:还得五年之后,市场上见分晓。

突围者

国轩高科是固态电池突围者的一个代表。

在5月17日的2025全球科技大会上,国轩高科一口气发布了6项电池技术,涉及乘用车、重卡、储能电池系统及数智化解决方案,其中两项与固态电池相关:全固态金石电池和准固态G垣电池。

金石电池是国轩高科在一年前的2024全球科技大会上发布的,当日股票涨停。

一年过去,国轩高科建成了0.2GWh的硫化物全固态电池中试线,同步在开发年产能2GWh的量产线。

在大会现场,搭载金石全固态电池的样车已经开启路测。

该产品在材料端实现较大突破,采用的超高镍单晶正极克容量达到240mAh/g,是磷酸铁锂正极的140%;三维介孔硅负极克容量提升至1800mAh/g,比石墨负极高380%;硫化物电解质材料离子电导率提升至16mS/cm,D50粒径降至100nm。

据国轩高科介绍,目前该固态电池产品样件单体容量达到70Ah,较前期提升150%;能量密度350Wh/kg,良品率达到90%。同时系统能量密度达到280Wh/kg,实现80%的质量成组率。

良品率是电池厂商是否推进产品上线生产的重要指标之一,也是规模化生产的前提。

汽车商业评论了解到,此前,一些企业虽然展示了1000公里续航的半固态电池产品,但其良品率可能仅为40%,这显然无法满足大规模商业化的要求。

在安全性层面,金石全固态电池研发负责人潘瑞军介绍,金石电池单体已顺利通过针刺、热箱、外短、过充、挤压等安全测试,综合性能全方位提升。

潘瑞军对汽车商业评论说,中试线的建成意味着从实验室到产线规划和预量产的质的飞跃。“这个跨越过程是非常艰难的,涉及很多关键设备的开发。因为全球固态电池大都还是手工样件,距离量产还有一定的距离,相对半固态、液态电池,重叠性相对滞后。”

全固态电池和液态锂离子电池制造工艺差距较大,潘瑞军介绍,目前打通的实验线从动力到设备的改动至少有60%左右,最主要涉及固态电解质的涂布。

固态电池是薄涂,对膜有要求,另外高温化成的工序需要新的设备。

此外,全固态电池是固固界面接触,没有传统的液态隔膜,需要把固态隔膜用涂布的方法做出来,再放置于正负极之间。

仅这点区别,企业研发就得耗时多年。

2025中国电动汽车百人会论坛上,曾毓群说过:“所谓的2025年要大规模应用固态电池,这话不负责任。固态电池从实验室样品到量产至少需要8—10年时间。”

汽车商业评论了解到,目前固态电池电芯成本是锂离子电池的10倍左右。

潘瑞军认为,全固态电池性能好,但刚刚出来价格昂贵,需要先适配更高端的应用场景。产业链的健全需要时间,旧产能的淘汰更新也需要时间。

他预判,全固态电池到2030年有60GWh到100GWh产能,彼时的电池需求是3TWh。“当一个产品在市场超过1%的时候就已经成功了。”

依据不同的电解质,全固态电池可分为6条技术路线。

最早的是聚合物,导电率低且需要适配60-80摄氏度条件;然后是易碎的氧化物,遇到液体后导电率迅速衰退的卤化物,遇水产生刺激性气味硫化氢的硫化物,硼氢化物及薄膜固态电解质。

每个技术都有各自优缺点,哪条路线最好,还没有答案。目前布局硫化物路线的企业最多,因为硫化物的离子电导率几乎接近电解液。

对全固态电池来说,目前还在成长初期,需要有一定的时间和空间来发展。近几年,半固态电池可以相对快速落地,推向市场。

相较磷酸铁锂电芯200-250 Wh/kg、三元电芯250-300 Wh/kg的能量密度,半固态电池可以沿用原来的工艺,通过材料和设备的微调,实现350-360 Wh/kg的能量密度。

半固态能否居主流

基本上进军固态电池的企业都有半固态产品。

宁德时代与峰飞航空合作开发eVTOL固态电池,预计今年实现半固态电池技术突破。

比克电池选择了务实路径,保留1%-10%的液态电解液,通过原位固化技术实现半固态方案,其江苏基地的半固态电池产线复用率达80%,二期2.5GWh工厂将于2026年投产。

上汽集团计划2025年年底量产半固态电池;长安汽车计划2026年完成50GWh电芯产能建设,总产能将达到75GWh,为全固态电池铺路。

国轩高科同步布局了半固态及全固态两条路线。除了金石固态电池,在2025全球科技大会上其还发布了G垣准固态电池。

该产品以300Wh/kg的能量密度,将纯电轿车的续航里程推至1000公里。

国轩高科首席科学家朱星宝介绍,已规划建设12GWh准固态电池产线,搭载G垣准固态电池的001号样车总里程已经超过一万公里。

朱星宝称,即使是半固态电池量产也不易。

比如,对现有产线做3%—5%的调整之外,实际量产时,设备添加或者替换调整很大,整个产线要摸索。

但他认为,从技术成熟度来说,五年之内半固态可以相对快速地落地推向市场。

带头大哥宁王在固态电池上肯定不落后,其在钠离子电池的进度上要快不少。

主打不起火、耐低温抗冻的钠离子电池,已经在商用车上量产,钠新电池的首发车型为一汽解放;乘用车领域的应用将于今年12月量产,纯电续航超过500km,混动续航超过200km。

尤其是跨体系、跨电量和跨电压的骁·遥双核电池,钠-铁双核电量75kWh,纯电续航达700公里;铁-铁、三元铁/双三元续航超过1000公里、1500公里。

就连磷酸铁锂电池,第二代神行超充电池的峰值充电倍率已做到12C、续航800公里。

在超充桩、换电站补能体系不断增加和完善的情况下,实际续航超过500公里已能满足大部分用车需求。

宁德时代乘用车&商用车CTO高焕称,钠新钠离子电池可用于巧克力换电体系,适用于巧克力所有换电车型,也可用于定制车型。

目前,磷酸铁锂电芯成本约为0.3元/Wh,这也是钠离子电芯的理论成本,受制于产业链成熟度限制,钠离子电芯成本略高于这个价格。

随着商业化越来越成熟,高焕认为钠离子电池将来有机会取代市场上一般磷酸铁锂电池。

目前,磷酸铁锂电池约占新能源汽车装车量的70%,居于绝对主导地位。日韩和欧美企业近两三年也开始从成本较高的三元电池转变,导入磷酸铁锂电池。

而半固态电池还在量产的路上,一块电池等于半辆车价格的全固态电池,还得在现实路况做到实验室里的“不起火”。

也有业者分析认为,低空经济和人形机器人的蓬勃发展,能为固态电池开启增量空间,预计2030年全球需求约为300GWh。

彼时电动汽车的3500GWh装车需求,不同技术路线的电池能瓜分多少,只有时间来检验。

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