近期,固態(tài)電池領域熱鬧非凡,眾多企業(yè)紛紛拋出宏偉藍圖,競相在市場中占據一席之地,而業(yè)界巨頭寧德時代與比亞迪則顯得格外低調。
在2024年世界新能源汽車大會上,比亞迪的首席科學家、汽車總工程師兼汽車工程研究院院長廉玉波透露,固態(tài)電池技術距離實際應用或許還需三到五年。他強調,即便固態(tài)電池技術取得突破,磷酸鐵鋰電池仍將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
寧德時代董事長兼CEO曾毓群也在同年的世界動力電池大會上分享了固態(tài)電池的發(fā)展現(xiàn)狀。他以數(shù)字1到9來比喻固態(tài)電池的技術和制造成熟度,指出當前行業(yè)最高水平僅為4左右,意味著距離大規(guī)模生產還有相當長的路要走。
然而,固態(tài)電池領域正迎來新一輪的材料創(chuàng)新熱潮。當前最具潛力的四條技術路線各自存在顯著優(yōu)缺點:聚合物充放電次數(shù)多但能量密度低,硫化合物能量密度高但循環(huán)壽命短,鹵化物則尚處于起步階段。而最接近量產的氧化物半固態(tài)電池,盡管性能有所提升,但成本卻增加了五倍。
值得注意的是,這里的半固態(tài)電池并非顛覆性技術,而是提升安全性的手段之一。它與現(xiàn)有的磷酸鐵鋰、三元鋰電池在原理上沒有本質區(qū)別。市場上宣稱兩三年內將量產上車的固態(tài)電池,大多指的是這種半固態(tài)電池。然而,良品率、成本、充電速度及循環(huán)壽命等問題依然嚴峻。
那么,全固態(tài)電池何時才能真正落地呢?即便到2030年,全國范圍內固態(tài)電池得以應用,要想在十年內完全替代液態(tài)電池也顯得不切實際。
一方面,液態(tài)電池技術仍在不斷突破,負極材料的迭代為其性能提升帶來了更多可能。除非固態(tài)電池在性能或價格上具有絕對優(yōu)勢,否則難以撼動現(xiàn)有市場格局。另一方面,若全面投入固態(tài)電池,中國現(xiàn)有的液態(tài)電池產業(yè)鏈將遭受巨大沖擊。從原料生產到電池組裝、應用及回收,整個生態(tài)鏈都將面臨設備換代的巨大資金壓力。相比之下,逐步過渡到半固態(tài)電池,或許能保留一半現(xiàn)有設備,減輕這一壓力。
美日歐韓等國,尤其是日本,之所以對固態(tài)電池寄予厚望,是因為他們在液態(tài)電池技術上相對落后,希望通過固態(tài)電池實現(xiàn)彎道超車。對他們而言,不存在拋棄液態(tài)電池產業(yè)鏈的陣痛期。
盡管中國在固態(tài)電池專利布局上并不領先,但憑借成熟的產業(yè)鏈集群優(yōu)勢,在全球固態(tài)電池競爭中仍具有不確定性。
目前,固態(tài)電池更多地在股票市場中引起炒作熱潮。對于消費者而言,新車購買仍需根據實際需求進行。即便固態(tài)電池五年后實現(xiàn)量產,其高昂的價格也非普通消費者所能承受。研究報告顯示,全固態(tài)電池的材料成本約為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的三到五倍。以一輛續(xù)航1500公里的固態(tài)電池車型為例,其電池材料成本可能高達33萬至56萬。
固態(tài)電池量產還需重建或改造生產線、提升良品率、匹配新的電池管理系統(tǒng)等,這將進一步增加成本。因此,即便有車企突破技術瓶頸實現(xiàn)固態(tài)電池裝車,其價格也可能遠超普通消費者的預算。