在2024年的下半年,固态电池成为了动力电池领域的热门话题,众多厂商纷纷表态,急于在市场上占据一席之地,而行业巨头宁德时代与比亚迪则显得尤为低调谨慎。
在2024年世界新能源汽车大会上,比亚迪的首席科学家、汽车总工程师兼汽车工程研究院院长廉玉波透露,固态电池的实际应用可能还需等待三到五年。同时,他也强调,即便固态电池技术取得进展,磷酸铁锂电池也不会立即被淘汰。
宁德时代的董事长兼CEO曾毓群,在同年的世界动力电池大会上给出了更为具体的评估。他用数字1到9来衡量固态电池的技术和制造成熟度,其中1代表初涉领域,9则意味着技术成熟、可大规模生产。据他所述,当前行业的最高水平仅处于4左右的阶段。
然而,固态电池领域正迎来新的变革,材料创新周期已经启动。尽管目前四条有潜力的技术路线各自拥有优缺点,如聚合物充放电次数多但能量密度低,硫化合物能量密度高但循环寿命短,卤化物更是处于起步阶段。最接近量产的氧化物半固态电池,虽然性能提升了20%,但成本却增加了五倍。
值得注意的是,半固态电池并不属于颠覆性技术,而是采用固液混合的电化学原理,与现有的磷酸铁锂电池、三元锂电池在本质上没有区别,更多的是在安全性上有所提升。市场上宣称的两三年内将量产上车的固态电池,大多指的是这种半固态电池。良品率、电池成本、充电倍率、循环寿命等问题依然有待解决。
那么,全固态电池何时才能真正落地呢?即便到2030年固态电池在全国范围内普及,要想在十年内完全替代现有的液态电池也不现实。液态电池在负极材料的不断迭代下,性能仍在不断突破,除非固态电池在性能或价格上具有绝对优势,否则难以撼动当前的行业格局。
更为重要的是,若全面转向固态电池,中国现有的液态电池产业链,包括原料生产、基材生产、电芯生产、电池组装、应用以及回收等各个环节,都将受到巨大冲击。相比之下,逐步从半固态电池过渡,能够保留一半的现有设备,从而大大降低生态链设备换代的资金压力。
这也是美、日、欧、韩,尤其是日本如此看重固态电池的原因。在液态电池技术上落后的他们,希望在固态电池领域实现对中国的弯道超车。对他们来说,不存在因抛弃液态电池产业链而产生的阵痛期。
尽管中国在固态电池的专利布局上并不领先,但凭借成熟的产业链集群优势,这一轮固态电池的全球竞争结果仍充满变数。
就目前而言,固态电池最大的影响在于股市炒作。对于消费者来说,新车购买仍需根据实际需求来决定。即便固态电池五年后真的量产落地,首批产品的价格也不是普通消费者所能承受的。固态电池商用成本降低到普通消费者可接受范围内,至少需要再等待五年。
研究报告显示,目前全固态电池的材料成本约为1.5-2.5元/Wh,是三元锂电池、磷酸铁锂电池材料成本的3-5倍。以一款续航达到1500km的固态电池车型为例,若按照15kWh/100km的电耗计算,电池包能量将达到225kWh,材料成本将达到惊人的33万-56万。
固态电池要实现量产装车,还需重建或改造生产线、提升良品率、重新匹配电池能量管理系统和电池包方案等,这些都将产生更多成本。综合来看,一款固态电池车型的价格可能是普通液态电池车型的几倍之多。
因此,即便明年有车企真的突破了固态电池的技术瓶颈并实现了装车,那对于大多数消费者来说,花费几十万尝鲜也显得过于奢侈,并不划算。