五年內(nèi),半固態(tài)電池將成為市場(chǎng)主流?唯有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化盈利的技術(shù)才真正具備未來(lái)。
8月5日,上汽MG品牌推出全新MG4車(chē)型并開(kāi)啟預(yù)售,其中一版本搭載由上汽清陶能源研發(fā)、全球首款量產(chǎn)上車(chē)的半固態(tài)電池,價(jià)格下探至十萬(wàn)元級(jí)別。僅僅一個(gè)月前,MG才剛剛宣布全面轉(zhuǎn)向新能源戰(zhàn)略。
上汽MG品牌事業(yè)部總經(jīng)理陳萃對(duì)外透露,該車(chē)型采用的已是第二代半固態(tài)電池產(chǎn)品。此外,上汽集團(tuán)計(jì)劃在2025年推出多款搭載這一電池技術(shù)的新車(chē)型。
不僅是MG,嵐圖追光、蔚來(lái)ET9等品牌也計(jì)劃推出半固態(tài)電池版本。隨著多家車(chē)企陸續(xù)推進(jìn)裝車(chē),行業(yè)普遍認(rèn)為,動(dòng)力電池的競(jìng)爭(zhēng)格局即將迎來(lái)新一輪洗牌。
國(guó)軒高科首席科學(xué)家朱星寶提出:“五年之內(nèi),半固態(tài)電池才是真正的主角。”
這一觀點(diǎn)引發(fā)行業(yè)不同回應(yīng),有人認(rèn)同其現(xiàn)實(shí)性,也有人認(rèn)為過(guò)于激進(jìn)。但無(wú)人否認(rèn),從半固態(tài)邁向全固態(tài)是電池技術(shù)演進(jìn)的必然方向。
2025年夏季,一輛MG4完成數(shù)項(xiàng)極端測(cè)試,即使在多項(xiàng)穿刺實(shí)驗(yàn)后電池仍保持“零冒煙、零起火”。這塊電池的核心是電解質(zhì)——僅含5%液態(tài)成分,其余全部為固態(tài)材料。
上汽方面宣稱(chēng),“全新MG4將搭載全球首款量產(chǎn)上車(chē)的半固態(tài)電池”,這一動(dòng)作被業(yè)內(nèi)視為半固態(tài)電池技術(shù)邁向大規(guī)模商業(yè)化的重要信號(hào)。
通常,電池中固態(tài)電解質(zhì)含量達(dá)90%–95%即被定義為半固態(tài)電池。因其高安全性、與現(xiàn)有產(chǎn)線兼容、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、成本可控等優(yōu)勢(shì),它被視作全固態(tài)電池成熟前的可行產(chǎn)業(yè)路徑。目前,上汽、比亞迪、蔚來(lái)等企業(yè)均將其列為下一代電池技術(shù)的重點(diǎn)。
事實(shí)上,全球動(dòng)力電池的終極競(jìng)賽圍繞全固態(tài)展開(kāi)。全固態(tài)電池被公認(rèn)為下一代儲(chǔ)能技術(shù)的核心,各國(guó)與企業(yè)均在積極布局以搶占制高點(diǎn)。
不過(guò)中國(guó)企業(yè)并未選擇直接強(qiáng)攻全固態(tài),而是以漸進(jìn)方式推進(jìn)半固態(tài)技術(shù)落地,以此規(guī)避以日本企業(yè)為首的專(zhuān)利壁壘。數(shù)據(jù)顯示,截至2025年5月,全球固態(tài)電池專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量已突破10萬(wàn)項(xiàng),其中日本占比37%,豐田以2100多項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)和1200多項(xiàng)授權(quán)領(lǐng)先。
盡管全固態(tài)被廣泛看好,其量產(chǎn)仍面臨諸多瓶頸,如界面阻抗、鋰枝晶生長(zhǎng)等問(wèn)題尚未徹底解決。包括豐田、QuantumScape在內(nèi)的企業(yè),至今仍未公布明確的量產(chǎn)車(chē)型計(jì)劃。豐田一再推遲其全固態(tài)電池商業(yè)化時(shí)間表,盡管目前仍計(jì)劃在2027年推出續(xù)航1200公里的全固態(tài)車(chē)型。
包括比亞迪、三星SDI也紛紛提出2027年相關(guān)目標(biāo),但行業(yè)代表如寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群仍保守預(yù)估:固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)仍需8–10年。
正因量產(chǎn)與技術(shù)之間仍存鴻溝,多數(shù)中國(guó)電池企業(yè)選擇“兩條腿走路”:以半固態(tài)電池打開(kāi)市場(chǎng),同時(shí)持續(xù)推進(jìn)全固態(tài)技術(shù)研發(fā)。
寧德時(shí)代已實(shí)現(xiàn)凝聚態(tài)半固態(tài)電池量產(chǎn),并繼續(xù)攻關(guān)全固態(tài)工程技術(shù);比亞迪在推進(jìn)半固態(tài)裝車(chē)驗(yàn)證的同時(shí),持續(xù)投入全固態(tài)研發(fā)。國(guó)軒高科全固態(tài)中試線雖已實(shí)現(xiàn)核心設(shè)備100%國(guó)產(chǎn)化,并進(jìn)入裝車(chē)測(cè)試階段,但其全固態(tài)研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模仍不到半固態(tài)團(tuán)隊(duì)的三分之一。
實(shí)驗(yàn)室中全固態(tài)電池?cái)?shù)據(jù)不斷突破,產(chǎn)業(yè)卻更傾向于押注半固態(tài),背后實(shí)為一道殘酷的成本考題。
半固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì),在于較好平衡技術(shù)成熟度、成本控制與用戶(hù)真實(shí)需求。而對(duì)車(chē)企來(lái)說(shuō),兼容性與可制造性,往往比實(shí)驗(yàn)室參數(shù)更具現(xiàn)實(shí)意義。
全固態(tài)電池需將全部電解液替換為固態(tài)材料,如納米級(jí)硫化物電解質(zhì)。不過(guò)其成本目前達(dá)到液態(tài)電池的8倍。高純度硫化鋰仍八成依賴(lài)進(jìn)口,材料瓶頸顯著。若全面替換全固態(tài)電池,整車(chē)價(jià)格恐大幅抬升。
產(chǎn)線投資是另一重挑戰(zhàn)。一條年產(chǎn)10GWh的固態(tài)電池生產(chǎn)線需投資約180億元,是液態(tài)電池線的2.5倍。而上汽清陶方面曾指出,全固態(tài)電池產(chǎn)線需調(diào)整70%以上設(shè)備,意味著現(xiàn)有產(chǎn)線幾乎需推倒重來(lái)。
相比之下,半固態(tài)電池產(chǎn)線改造成本比全固態(tài)低80%,并可沿用70%現(xiàn)有設(shè)備,成為車(chē)企敢簽長(zhǎng)單的主要底氣。
技術(shù)方面,全固態(tài)電池依然存在界面穩(wěn)定性差、循環(huán)壽命短、離子電導(dǎo)率不足等根本性問(wèn)題。大眾集團(tuán)在今年5月發(fā)布的《電池技術(shù)路線圖》中也明確提到,固態(tài)電池仍面臨界面副反應(yīng)、阻抗上升等挑戰(zhàn)。該公司首席技術(shù)官坦言,雖已投入超50億歐元,實(shí)驗(yàn)室與商業(yè)化間仍存在巨大鴻溝。
量產(chǎn)良率則是能否盈利的關(guān)鍵。行業(yè)共識(shí)是,電池量產(chǎn)良率須穩(wěn)定在95%以上才具備經(jīng)濟(jì)性。但目前包括豐田在內(nèi),尚無(wú)企業(yè)可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)這一水平。豐田2024年底公開(kāi)其全固態(tài)試驗(yàn)線良率僅為68%,遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)鋰電池,每百組電池中有32組無(wú)法達(dá)標(biāo)。
面對(duì)這些現(xiàn)實(shí)難題,全球車(chē)企出現(xiàn)路線分化:豐田、現(xiàn)代等企業(yè)堅(jiān)持全固態(tài)研發(fā),而大眾、通用等則調(diào)整策略,轉(zhuǎn)而加大對(duì)成熟度更高的電池技術(shù)投入。
在電動(dòng)車(chē)市場(chǎng),最好的技術(shù)未必是最合適的技術(shù)。能夠平衡性能、安全與成本,才是真正可持續(xù)的方案。正如一位行業(yè)觀察者所指出:“能賺錢(qián)的技術(shù),才有資格談未來(lái)?!?/p>
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發(fā)布時(shí)間: 2025-09-11 11:30:12 >>資訊列表
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