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汽势Auto-First丨张驰

目前风头正劲的纯电动汽车，无论是特斯拉还是比亚迪，抑或是造车新老势力，采用的主要是三元锂或磷酸铁锂电池。近来受电池原材料价格上涨影响，新能源汽车涨价声此起彼伏，让人们对目前的电池技术路线产生担忧，有专家认为，电池原材料再继续疯长，对整个新能源产业将产生抑制作用。

寻找新的电池技术路线，各电池企业、科研院所，以致汽车企业早已布局，无论是氢燃料电池、纳离子电池、金属空气电池还是固态及半固态电池已走出实验室或在实验室门口徘徊。

其中一些业内专家认为，固态电池必将替代目前主流的液态电池，而2030年将是固态电池产业化元年，也将是电池技术重要分水岭。

去年日产汽车发布“日产汽车2030愿景”时，就已明确2030年纯固态电池汽车续航里程、充电时间、成本达到燃油车同等以上水平。并计划2028年推出搭载全固态电池的电动车型，在未来5年内将投入2万亿日元用于固态电池研发。日产汽车成为对固态电池商业化路径规划最清晰的厂商之一。

2022年4月8日，日产汽车通过线上直播方式对其固态电池现状、技术路径以及未来商业化搭载进行了详细说明。 明确了固态电池走出实验室到搭载汽车的时间表：2022年进行实验室级别的可行性研究；2024年试点工厂启动；2028年产品上市。

日产汽车将固态电池视为其电动化转型的重要抓手，主要因为其相比三元锂和磷酸铁锂这两类液态电解质电池，具有安全性高、能量密度大、不易受温度影响的优点。 但固态电池离子传导性差，电池加工精度高，导致这一技术一直躺在实验室里。直到2011年，科学家发现硫化物固态电解质对于离子具有高传导性，汽车产业迅速嗅到了固态电池的商业价值。

固态电解质内材料副反应减少，因此正负极材料选择面很广，自然可以避开目前价格高昂的液态电池材料，日产方面正在利用AI技术对众多材料进行选择。此外，通过减少锂离子储存界面的厚度，可以增加锂离子密度，进而提升电池能量密度。

日产方面介绍，由于固态电池具有高能量密度优点，对于大型纯电动车型可大幅实现电池轻量化，日产方面计划2028年固态电池或率先在大型车上使用，此后随着成本的降低，再逐步过渡到小型车。

目前液态电池采电解质采用的是有机溶剂，工作温度一般不能超过60度，而固态电池在100度状态下也可正常工作，具有较高的充放电性能，同时有高安全性。所有这些优点，让包括日产在内的众多厂商押宝固态电池的未来。

事实上，日产汽车并不是固态电池的先行者。此前，大众汽车宣布其支持的QuantumScape 计划在 2024 年开始销售；宝马固态电池原型车在2025年推出；丰田希望在2020年代中期开始制造固态电池，福特计划在本世纪末准备好正在开发的电池技术。国内的上汽集团、广汽集团、蔚来汽车以及宁德时代在固态电池领域也都有深入布局。

有业内专家认为，未来电池主流路线，不一定是三元锂或磷酸铁锂。清华大学教授欧阳明高曾公开表示，从电池产业可持续发展角度看，估计现有的锂离子电池，包括固液混合的锂离子电池，2030年之前还是绝对主导地位。第一代全固态电池产业化，占市场比例接近1%的时间点可能在2030年左右。2035年之后，新一代固态电池，钾、镁、钠、锂-硫等各类电池会进入市场。到2050年，液态锂离子电池有可能减少到大约20%。

电动汽车之所以能够突飞猛进地发展，其中电池迅速产业化，并逐步降低成本，消费电子领域的完整电池产业链起了重要作用。在新能源汽车达成发展共识后，相应的消费电子电池产业链被汽车领域很好的应用，在时间和成本上都做了完美解决。但显然，固态电池是新生事物，并没有这样的产业链，在相应技术没有突破，商业化落地没有实现前，要靠政府扶持，短时间内成本高的问题无法根本解决。

面对液态电池的能量密度及安全瓶颈，加之原材料价格上涨带来的焦虑，让人们对固态电池的未来充满了想象。实际上固态电池目前还没有走出实验室，材料选择、加工技术、如何避免锂枝晶等问题都没有实现突破，为此，日产、福特、大众、宝马等众多厂商都把固态电池量产放到了5-15年之后。（部分图片源自网络）