固態(tài)電池的商業(yè)化道路在眾多企業(yè)的努力下，正愈發(fā)清晰，預計2022年將是導入、起量的關鍵一年。
不過，需要指出的是，包括2022年，乃至后面3至5年，仍然只是半固態(tài)電池開始批量裝車應用，全固態(tài)電池的發(fā)展之路目前來看依然非常遙遠。
日前，孚能科技在回復投資者咨詢時表示，公司半固態(tài)電池送樣給整車客戶獲得了良好反饋。值得注意的是，2021年12月，曾有媒體報道稱，孚能科技固液混合電池(A樣)已送交戴姆勒奔馳，消息稱“此次送去德國的是能量密度達330Wh/kg的孚能半固態(tài)電池第一代產(chǎn)品，將在不久后開始測試電池原型產(chǎn)品。”
對于上述說法，孚能科技的答復是：此事(固液混合電池A樣)涉及商業(yè)機密，不方便回答。
不過，我們結合前述回答，可以推測，孚能科技的半固態(tài)電池——固液混合電池正在有序推進中。
實際上，2021年以來，固液混合的半固態(tài)電池已經(jīng)頻頻登場亮相，從年初的蔚來360Wh/kg半固態(tài)電池包，到衛(wèi)藍新能源、國軒高科的固液混合電池參數(shù)曝光，再到SES發(fā)布固液混合鋰金屬電池，再到江西贛鋒鋰電第一代固態(tài)電池裝車，固液混合的半固態(tài)鋰電池的商業(yè)化進程開始加速。
政策層面，國家科學技術部高新技術司副司長續(xù)超前表示，“十四五”期間，科技部將堅持電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展方向，圍繞電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈最關鍵的動力電池，開展固液混合高性能鋰離子電池、無鈷電池等共性關鍵技術的研發(fā)。
從多家“嘗鮮”企業(yè)的量產(chǎn)、裝車時間點來看，預計2022年固液混合電池的量產(chǎn)進程會提速。
01
多家企業(yè)披露半固態(tài)電池進展
2022年產(chǎn)品預計批量落地
自2021年1月，蔚來汽車率先在業(yè)內打響了半固態(tài)電池裝車時間第一槍，半固態(tài)就開始逐漸受到關注。彼時蔚來汽車并未透露電池供應商是哪家，隨后關于該電池供應商業(yè)界猜測也是眾說紛紜。
2021年7月，“在車用領域，我們能量密度達到270Wh/kg，可以通過針刺的高安全車用固液混合動力電池已經(jīng)進入SOP，可以實現(xiàn)批量裝車，正在按計劃推進更高能量密度的固態(tài)動力電池研發(fā)和工程化，2022年下半年就會給客戶提供批量驗證。”北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司副總經(jīng)理李永偉向電池中國透露，衛(wèi)藍新能源固液混合電池的制造工藝流程和裝備與目前液態(tài)電池工藝流程和裝備差別也不大，基本上90%以上都是相同的。但是在關鍵的工藝環(huán)節(jié)，比如混料，因為要加入固態(tài)電解質，采用的設備會有所不同;另外在注液和原位固態(tài)化環(huán)節(jié)，其操作方式和現(xiàn)在的液態(tài)電池也不一樣。
同年11月，衛(wèi)藍新能源還獲得了來自小米集團、華為等戰(zhàn)略機構的投資，該項目估值達50 億元，獲得投資額約5億元。此外，有消息稱，蔚來的半固態(tài)電池方案也是由衛(wèi)藍新能源提供，這可能是寧德時代之外，蔚來引入的第二家電池供應商。
2021年，國軒高科在固液混合電池領域的進展也同樣突出。
2021年11月，國軒高科董事長李縝公開表示，公司為國內某高端純電動汽車配套的半固態(tài)電池實現(xiàn)了續(xù)航里程超1000公里，比其第一代車型提高了一倍。但李縝并未透露，配套的車企、車型信息。
而在此之前的10月，國軒高科工程研究總院常務副院長徐興無在接受媒體采訪時表示，國軒高科已經(jīng)布局更安全的半固態(tài)電池，“其理念非常簡單，可以用高鎳9系，也可以用硅負極，我們年底會做到360Wh/kg的半固態(tài)電池，本來就是一個包，鐵鋰的75度電，三元的是100度電，半固態(tài)電池是150度電，同樣一個包可以跑到1000公里。”
據(jù)國軒高科透露，其半固態(tài)電池預計將在2022年四季度開始小批量量產(chǎn)裝車，在2023年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
2021年12月，首批搭載贛鋒鋰電第一代固液混合鋰離子電池的東風E70在江西新余進行試車儀式，該車型將在春節(jié)前交付。目前，贛鋒鋰電已建成0.3GWh混合固液鋰離子電池生產(chǎn)線并投入使用，具備批量化生產(chǎn)能力，并在不斷提升產(chǎn)能。
贛鋒鋰電相關負責人表示，公司實現(xiàn)了基于柔性固態(tài)隔膜的混合固液鋰離子電池裝車，電池在具有優(yōu)良電化學性能基礎上，可以通過包括針刺、擠壓、過充、高溫熱箱等高于最嚴苛國標的濫用測試。
電池中國從贛鋒鋰電了解到，該款電池能量密度與目前主流三元電池類似，能量密度在260Wh/kg附近，循環(huán)壽命已滿足目前乘用車使用需求。
同時，贛鋒鋰電第二代固態(tài)電池，單體能量密度將達到360Wh/kg，2021年一季度已完成B樣開發(fā)，預計2022年一季度將完成C樣開發(fā)，2023年一季度完成SOP階段。
另外，SES在2021年11月也發(fā)布了其固液混合電池研發(fā)情況。據(jù)悉，SES已經(jīng)研發(fā)出容量高達107 Ah，重量僅0.982 Kg，能量密度為417 Wh/kg、935 Wh/L的Apollo™混合鋰金屬電池。
目前，SES正在上海建設超級工廠，計劃于2023年竣工，建成后產(chǎn)能將達到1GWh。
02
全固態(tài)不僅僅是很遙遠的問題?
很多專業(yè)人士預判，全固態(tài)電池可能要10年后才具備完全商業(yè)化條件，甚至更遠。企業(yè)方面，包括寧德時代、本田等電池企業(yè)、車企都預測全固態(tài)電池在車上應用預計會是在2030年左右才可能的事情。
2021年3月，浙江鋒鋰新能源總經(jīng)理許曉雄更是直言：個人認為，固液混合(半固態(tài)電池)可能是車用動力電池的終極路線。
許曉雄解釋稱，對于電動汽車來說，全固態(tài)不一定能用得上，這里面還有很多問題，比如低溫性能、成本、規(guī)模化量產(chǎn)的裝備突破等，目前來看這些點要突破還是挺艱難的，這也是為什么豐田汽車一而再再而三地推遲全固態(tài)電池車示范應用的原因。
同年11月，SES創(chuàng)始人胡啟朝表示，SES最開始研發(fā)的點是全固態(tài)電池，但是我們現(xiàn)在想跟大家說，我們不是固態(tài)電池企業(yè)，我們放棄了全固態(tài)鋰金屬技術路線，選擇了(固液)混合鋰金屬路線。
胡啟朝解釋稱，放棄全固態(tài)鋰金屬電池，是因為其主要性能指標很難與現(xiàn)有成熟的液態(tài)鋰離子電池相媲美，且量產(chǎn)難度非常大。不過，胡啟朝表示，他們發(fā)現(xiàn)，混合鋰金屬電池，與目前主流的液態(tài)鋰離子電池有60%左右的材料、生產(chǎn)制造工藝等產(chǎn)業(yè)鏈是共用的，且能量密度、安全性等有明顯優(yōu)勢，循環(huán)壽命也有不錯的表現(xiàn)。
從設備兼容性、成本控制、技術實現(xiàn)以及性能表現(xiàn)等來看，固液混合電池都是目前主流液態(tài)電池的良好迭代，而全固態(tài)電池技術想要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還面臨著非常多的問題需要解決，如固態(tài)電解質的離子電導率較低、固固接觸界面的阻抗上升等。
這些難題何時能有突破，還需要繼續(xù)觀察，但就目前技術所能預測的時間推進來看，固液混合態(tài)電池，或在未來幾年會規(guī)模化裝車，甚至可能成為重要路線之一。
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