車企爭先「上車」半固態電池,動力電池市場格局或將重塑

轉自：北京日報客户端

北京日報客户端

當下「半固態電池」成為一個新的技術熱點，與「只聽樓梯響，不見人下來」的固態電池不同，半固體電池的「上車」已經近在咫尺，將成為各主流新能源車企爭奪的下一個技術制高點，多家公司也披露了新技術應用的進展。

半固態電池新車蓄勢待發

2月6日，在蔚來汽車的媒體溝通會上，總裁秦力洪表示，搭載150度半固態電池的蔚來ET7將於今年上半年推出。2月7日，贛鋒鋰業控股子公司贛鋒鋰電在其官方微信公眾號上宣佈，搭載贛鋒鋰電三元固液混合鋰離子電池的純電動SUV賽力斯-SERES-5規劃於2023年上市。嵐圖汽車在旗下首款轎車追光的發佈會上宣佈，追光搭載82kWh電池包，將成為行業首個量產裝車的半固態電池。

車企對半固態電池上車的積極性很高，而上游的動力電池廠商也卯着勁加快研發進度。國軒高科透露，公司的高安全半固態電池單體能量密度達360Wh/kg，配套車型的電池包電量達160kWh，續航里程超過1000km，預計2023年批量交付。孚能科技表示，公司已有半固態產品實現量產裝車。據悉，孚能科技為嵐圖追光的半固態電池提供了電芯和模組。

「踮腳可及」的半固態電池

半固態電池是一個陌生的技術名詞，要了解它，首先要從更熟悉的「固態電池」入手。被認為是電動車儲能「理想解決方案」的固態電池，是相對於現在的液態電解質鋰電池而言的。也就是，使用固態正負極材料和固態電解質的電池。固態電池在能量密度上將有幾倍的提升，安全性也會大幅改善，直指當下鋰離子電池的兩大痛點。

雖然願景很美好，但實現的道路卻非常坎坷，當下研究固態電池的企業不少，也取了一些實驗室層面的突破，但與最終的大規模量產依然有很大的距離。據業內人士估計，離大規模的量產還需要5~10年的時間，就連寧德時代、本田等都預測全固態電池2030年左右纔可能在車上應用。

古語云：「求其上者得其中」，既然固態電池短期內量產困難，那就先只邁一小步，於是就有了現在的半固態電池。顧名思義，半固態電池電解質採用固液混合形態，這樣做的好處之一是半固態電池因可以兼容現有液態電池的工藝設備和材料，能夠以比較低的成本量產，且能量密度、安全性等有明顯優勢，循環壽命也有不錯的表現。雖然需要改造產線，但大規模量產以后，能儘快收回投資成本。

能量密度高是半固態電池的重要優勢，雖然比不上固態電池，但明顯要高於當下的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。以贛鋒鋰業和國軒高科的半固態電池為例，其能量密度最高均達到了360Wh/kg，而當下三元鋰電池能量密度穩定在220Wh/kg左右，磷酸鐵鋰電池更是僅為160Wh/kg左右，半固態電池大幅抬高了當下量產動力電池的能量密度天花板，也讓率先使用這種電池的車型獲得續航里程優勢，可輕松突破1000km。

此外，半固態電池在安全性上也有較大的提升，得益於使用固體電解質來替代部分電解液，半固態的電解液不易蒸發和膨脹，相比傳統液態電池能一定程度的抑制電池起火和漏液。

由此可見，半固態電池能大幅緩解消費者的「續航焦慮」和「安全焦慮」，在競爭日趨白熱化的高端市場上，這是兩個非常有説服力的核心賣點，爲了佔據這一難得的技術制高點，必然會迎來新一輪的「軍備競賽」，不過前期半固態電池成本較高，還只會在各大品牌的高端車型上搭載。

隨着半固態電池的登場，動力電池市場有望出現中高低三分天下的格局，磷酸鐵鋰電池憑藉穩定性高、成本較低的特點，佔據了中低端市場；三元鋰電池定位比磷酸鐵鋰略高，主要配置在中高端車型；至於正在步入量產階段的半固態電池，則在積極地投入豪華車的懷抱。

光大證券研報稱，隨着各正負極廠商與電池廠商紛紛加大研發力度，半固態電池量產裝車已經提上日程。預計今年會有一批領先的半固態電池企業逐漸發佈車規級電池，2024-2025年將是半固態電池商業化的轉折點。

全固態電池還會遠嗎？

那麼，半固態電池來了，全固態電池還會遠嗎？雖然有一個「半」字，但這並不意味着離固態電池的量產拉近了一半的距離，全固態電池還有大量的技術難關需要攻克，江西新能源科技職業學院新能源汽車技術研究院院長張翔在接受記者採訪時表示，半固態電池各種性能指標、能量密度優於液態鋰電池，但比固態電池差。固態電池尚有技術難點有待突破，比如固態電解質的離子電導率遠低於液態電解質，這使得電池內阻明顯增大、電池循環性變差、倍率性能變差等。

最重要的是，固態電池在設備兼容性上並不友好，這意味着電池生產企業需要投入鉅額資金去改造生產線，如果沒有確定性發展前景的驅動，企業很難下決心推倒重來。

此外，需求才是技術發展的根本驅動力，在半固態電池車型續航可以輕松超過1000公里，安全與低温性能優秀，且補能設施愈發完善的大環境下，固態電池的必要性似乎在降低，續航與安全性能增加給新車競爭力帶來的邊際效應在快速遞減。由此，即便發展的慣性會讓我們最終抵達固態電池量產上車的目標，但那一刻到來的時間可能會比預想的要晚不少。