理想很豐滿，固態電池的現實還瘦骨嶙峋
近日，有日本媒體援引接近豐田的人士報道稱：
豐田固態電池項目已經得到日本經濟產業省的批准，正式投產時間定於2026年左右。
但該報道隨即指出，即便是在2026年量產其初期產量也將非常有限，因爲部分製造條件過於苛刻。該報道聲稱，豐田固態電池項目到2027年和2028年產量將逐漸增加，但仍有可能因遇到挫折再次推遲。不過據《豐田時報》的一篇文章稱，豐田實際預估的量產計劃在“2030年及以後”。
和豐田幾乎同時，國內電池製造商也開始，在動力電池的量產時間上激進的捲了起來：
鵬輝能源（300438.SZ）此前宣佈計劃2026年正式建立固態電池產線並批量生產；上汽清陶表示2026年，上汽全固態電池將實現交付量產；億緯鋰能也曾透露，預計2026年將突破生產工藝，推出全固態電池，並在2028年推出能量密度高達400Wh/kg的全固態電池……
隨着國內廠商關於固態電池量產時間的持續提前，資本市場當中也誕生了所謂的固態電池概念股，表現走勢強勁。
作爲下一代備受期待的動力電池技術路線，固態電池憑藉高穩定性和高能量密度，成爲衆星捧月式關注的對象，一丁點的技術突破都會引來行業高度的關注。
但相較於上述企業的激進，龍頭企業的態度則要相對謹慎。
國內動力電池龍頭企業，寧德時代董事長曾毓羣公開表示，固態電池如果用1-9來評價技術成熟度的話，寧德時代處於4的水平。而且曾毓羣強調，即便是這4分的水平，在行業內也是“second to none（首屈一指）”。言外之意，固態電池距離真正大家期待的廣泛商業化應用，還有很長的路需要突破。
同時，弗迪電池也表示，固態電池從實驗室小樣品放大到汽車用動力電池，會出現很多問題。例如固態電池需要在高壓條件下保持電池材料緊密接觸，實驗室對小樣品施加的壓力主要是上下兩個方向，在實際大電池應用中，有些材料處於電池中部，它的膨脹變形是多個方向的，很難約束。
固態電池，儼然已經成爲了一場所有人都期待關注，但所有人都根本搞不明白的軍備競賽。看着熱火朝天，但迄今爲止，普通消費者距離固態電池究竟有多遠，卻沒有一個人能說的清楚。
1
“不應被日本企業帶亂節奏”
今年年初，一條關於“日本豐田將在2027年量產固態電池”的新聞報道不僅讓中國汽車人大爲震驚，也引起國家有關部門高度關注。
據消息人士透露，在一封內部流轉的文件中，有高級別領導批示，豐田量產（固態）消息是否具有科學支撐性，相關部門要迅速組織專家團隊研判。中國新能源汽車領先成果來之不易，要持續抓緊核心技術領域的科學攻關，搶抓時間窗口，確保我國在新能源汽車的領先地位。
在此之後，一場場關於固態電池的分析研討活動接連舉辦。尤爲引發外界關注的是6月1日在北京召開的全固態電池技術路線圖研討會。來自10餘家高校，13家科研機構、6家行業組織、50餘家電池全產業鏈以及整車企業的160多名代表參加研討會，共同就全固態電池技術路線展開深入探討與交流。
據參與會議的消息人士透露，在這場由產學研等各方面專家組成的高級別研討會上，大多數專家對包括豐田在內的國際友商提出的量產時間表表示謹慎態度。
“由於豐田等國際大廠一直將固態電池研發作爲公司的核心機密，所以對於國際友商固態電池事實的技術進展程度，只是基於一個產業發展的大概判斷”。
熟悉固態電池研發的行業專家表示，從理論上固態電池並沒有任何的瓶頸，全球各大廠商無外乎就那幾種理論模型。量產、商用的關鍵還在於如何控制因爲化學反應產生的相應變量，這是行業共性的技術難點。“豐田要想量產，也逾越不過去”，但問題在於豐田等國際企業究竟如何克服這個“know how”？大家也都在通過不同的渠道觀察，但都沒法說的清楚。但就事實上來看，豐田固態電池已經多次跳票：
2012年，豐田在世界範圍內首次發佈了硫化物固態電池，引發行業震動；2017年，豐田宣佈將在2020年初開始生產固態電池，並於2025年實現量產；今年年初，豐田稱將最早於2027年向市場投放配備全固態電池的純電動汽車。
但也有專家認爲，相較於國內企業，日本在電化學領域起步較早，堪稱鋰電池鼻祖，產業基礎支撐較強，有望在一些結構以及化學表現上，實現創新性的突破，進而得到更爲領先的商業化速度。“關鍵問題還是要有資料摸清真實的技術水平，這樣才能對國際友商的技術進步水平做綜合評定”。
曾任工信部部長，現任第十四屆全國政協常委、經濟委員會副主任苗圩在前不久的動力電池大會上公開表示，中國需要保持戰略定力，不要被某些企業帶節奏，既要堅持傳統的液態電池與半固態電池的發展路線，同時還要加大對固態電池研發與產業化的投入。
國內權威專家，中國科學院院士歐陽明高則認爲，固態電池是當前行業熱點，但其研發量產過程急不得，個別企業做出的樣品僅供參觀用，沒有意義。
拋開友商的量產節奏以及技術水平不談，在6月的這場會議上，與會專家達成的共識是：不管友商節奏如何，中國固態電池研發和產業化需要保持技術定力的同時，自我加壓，自我提速。
緊接着，國家有關部門配套近60億元資金，鼓勵全固態電池的研發工作，包括CATL，北京衛藍新能源，比亞迪，一汽、上汽、吉利汽車等6家企業獲得政府基礎研發支持。
不誇張的說，一場關乎中國新能源汽車的新一輪技術之爭，在2024年的夏季拉開了序幕。
2
“固態電池量產難的不是理論”
時至今日，關於固態電池的理論研究已經非常成熟。
來自某動力電池廠商的技術工程師透露：
全中國凡是研究電化學的企業、高校，幾乎都有能力構建固態電池的理論架構。固態電池從大的原則上來講，無外乎三條技術路徑：1）硫化物；2）氧化物；3）鹵化物（聚合物）。凡是現在做固態電池研究的企業、實驗室，都逃不開這三種理論範式。
在此理論範式基礎上，業內產業化最大的三個問題在於：離子運輸機制、鋰枝晶生長機制、固-固界面問題。其中，界面問題是固態電池最大的挑戰之一，即固態電解質與電極材料的連接。
“固-固界面”問題之所以難以解決，是因爲它涉及到物理、化學和電化學等多個方面的複雜交互作用。
由於固態電池摒棄了原有電池的液態電解液，所以這種固態電解質與電極材料的連接硬、容易在電池工作時產生縫隙，影響鋰離子的傳導，從而降低電池性能和循環壽命。此外，固態電池的核心材料如氧化物、硫化物電解質，雖具備一定的優勢，但其電導率仍然不如液態電解質，導致目前的固態電池在能量密度和充電性能上無法完全超越現有的液態電池。
國內動力電池龍頭企業掌門人，寧德時代董事長曾毓羣在公開發言中也提到，固-固界面是當前固態電池面臨的最大挑戰之一。他強調，當前固態電池行業做出的部分器件樣品，宣稱解決了固固界面問題，但在使用上卻有很多邊界條件。比如在6000個大氣壓下才能實現較高的性能，意味着這些器件還無法投入市場應用。
固態電池是創新性技術，從實驗室到大規模量產還有較遠距離。行業內部分企業爲了突出自身技術標籤，有時會混淆固態電池概念，有時會展示一些樣品或發佈實驗室技術指標，這些信息經常引發熱議，甚至引起資本市場波動。
熟悉固態電池研發的業內人士坦言，如果嚴格意義上來看，鋰電池就只有兩種，固態和非固態。現在行業內一些企業已經量產的半固態電池，實際上也應該劃分爲非固態（液態電池）的一種。不管是少量電解液，還是增潤劑還是其他的物質，本質上都無法改變其和固態電池的根本性差別。
該人士也強調，這只是學術界的一種爭論。半固態電池現在已經突破了技術瓶頸，國內外廠商都可以生產出來比傳統液態電池性能更優的半固態電池。也確實爲市場消費者帶來了全新的體驗。
只不過，這種所謂的半固態電池並不是業內期待的固態電池而已。
3
“到底是要造個熱氣球還是造個飛機”
就像在文章開頭筆者所言，目前不完全統計下國內發佈固態電池產品或量產計劃的就有10餘家之多。
除了上文提到的一些企業，國軒高科推出全固態電池——金石電池，計劃2027年小批量上車實驗，2030年實現量產；欣旺達第一代能量密度400Wh/kg的全固態電池產品實現小試，計劃2026年具備量產能力 ；蜂巢能源已經具備20Ah全固態電池的製備能力，預計2030年後實現裝車等等……
不願具名的行業資深人士認爲，固態電解質研發呈現多點開花狀態，這一現象表明，固態電池技術實際上還處於探索期。
但對於汽車製造商來說，所謂的“固態電池”（也許只是半固態）在普通消費者眼中，能夠成爲一個顯著的營銷亮點，遠遠超越同行競爭者。
而對動力電池的供應商而言，展示自身在新技術上的領先地位，不僅能夠贏得投資者和合作夥伴的信任，也有助於鞏固市場地位。因此，固態電池在行業內熱度不斷攀升。在這種環境下，原本計劃暫緩量產的企業，可能也不得不倉促上馬，以避免被視爲技術上的落伍者。
“如果說新能源造車卷，固態電池產業開發更卷。”無論是出於未來預期的展望，還是現實資本市場的關注，企業任何有關固態電池的消息都要釋放，這是種巨大利好，觀察人士指出。
在汽車預言家的採訪交流中，有不具名專家表示，不能說沒有企業攻克了固態電池的技術瓶頸。就像曾毓羣提到的，在6000個氣壓下，可以解決固固界面的問題。但問題是這種6000個大氣壓的環境只能在實驗室當中，沒有一輛汽車可以提供6000個大氣壓的裝車環境。
行業期待的，消費者最終能夠爲之受益的固態電池，最終目標一定是：
物美價廉，性能優異。
這是所有新技術推廣的終極目標。現在行業內的情況是，性能優異了，成本非常之高；成本降下來了，但是性能又下去了。歸根到底還是沒有一種理想的方式解決現在的瓶頸性問題。
對此，寧德時代CMO羅堅曾舉過一個非常恰當的例子：
如果說固態電池的終極目標是造一架像飛機一樣的飛行器大批量的把人快速的從A點運輸到B點。有的企業現在是造了個熱氣球，能量密度比現有的液態電池還要低，雖然也能實施運輸，但效率很低，安全隱患成本還高；有的企業是造了個衛星，能量密度很高，但製造條件苛刻，雖然也能運輸，但運輸成本很高，遠超一般車型的成本紅線。
但是大多數想要造一架優異飛機的企業，卻還在關鍵的問題上艱難探索。
就在記者發稿前，日本傳來消息：
爲了加強本國電池供應鏈，日本政府承諾向豐田汽車、日產汽車等相關的動力電池項目提供高達3500億日元（約合人民幣174.4億元）的補貼。日本政府聲稱，12個動力電池等相關項目將獲得政府支持，日本政府希望以此加強本國電池行業競爭力。豐田汽車同期發佈聲明稱，公司三個電池項目獲得日本經濟產業省認證，項目總產能爲12吉瓦時（GWh），其中包含固態電池研發生產項目。
據權威媒體分析，在動力電池戰場上，日本的策略是雙線作戰：一方面集合“官產學研”之力開發固態電池，確保新電池技術在2030年左右由日本率先應用；同時，立即着手建設液態電池產能，跟上全球擴產潮流。