续航1000公里的蔚来“电池包们”，正仓促上车

　　当瓦特蒸汽机的齿轮转动了第一圈；当乔布斯从牛皮纸袋掏出 Macbook；当 ChatGPT 用流畅优美的语言回答第一个问题。科技，曾经、正在、也将改变未来。

　　【Future】是 36 氪科技报道团队主理的一档专栏，我们将围绕科技产业的前沿突破，记录那些实验室里令人振奋的新技术，是如何穿越 PMF（Product Market Fit 产品与市场结合）的惊险周期，进而影响更广阔的商业社会。

　　在这里，看见【Future】。

　　文 | 王方玉

　　编辑 | 苏建勋

　　岁末年初，关于固态电池的重磅消息接连出现，引爆了这一黑科技赛道。

　　1 月初，大众宣布美国电池厂商 Quantum Scape（以下简称 QS）的固态电池产品通过了 PowerCo（大众的电池子公司）的耐久性测试。受此影响，QS 的股价在一个交易日内飙涨了 40% 以上。

　　此前的 2023 年 12 月下旬，蔚来董事长李斌在寒冬中驾驶电动车 12.4 小时，实测了装载在电动车 ET7 上的半固态电池包的 1000km 续航能力。他随后在微博中透露这是 ” 目前全球量产能量密度最高的电池 “。

　　固态电池被很多人视为 ” 锂电的终极形态 “。相比目前主流的液态电池，在能量密度、安全性、充电倍率和循环寿命方面都有着显著优势。业界一直流传这样一句话 :” 固态电池普及之日 , 就是燃油车退出历史舞台之时。”

　　在液态电池接近性能极限、且陷于产能过剩的当下，中外车企一前一后释放出固态电池的新进展，自然吸引了市场热议和资本热炒。

　　在相似的兴奋和叫好背后，实际上是两条差异不小的技术路线的不同走向——半固态电池已经接近规模化应用，正在无人机、储能和新能源车等领域全面导入；固态电池还在襁褓中，距离上车仍然遥远。

　　” 半固态电池跟固态电池是两个物种，从上车角度看二者的距离差别非常大。” 一位专注锂电池赛道的投资人告诉 36 碳。

　　不过两个物种面临着相似的困境——成本过高以致于难以打开下游市场，尤其是在竞争对手液态电池越来越便宜的情况下。即使是半固态电池，当前的技术还未完全成熟，上车的示范效应远大于实用性。

　　半固态应用窗口逐渐明朗，但高价仍是阻碍

　　数年之前，超高密度的动力电池无论对于厂商还是消费者都是难以企及的奢想。2015 年时大众方面曾经预测，应用固态电池技术很有可能将电动车续航里程提升至 700 公里。

　　事实证明这一预测过于保守了。如今磷酸铁锂电池包通过改进电池结构，就能够让续航提高到 700 公里，而续航 1000 公里的半固态电池也已成为现实，并开启了规模化应用。

　　蔚来董事长李斌驾驶的 ET7，搭载了 150 度半固态电池包，实测续航里程达到了 1044 公里。据悉，该电池包是由卫蓝新能源研发，蔚来提供部分技术和资金支持。李斌对多家媒体表示，这款电池正产能爬坡，会在近期交付。

　　蔚来并不是第一个装车半固态电池的车企。36 碳注意到，自 2023 年开始，东风、极氪、赛力斯等车企均已成功实现半固态电池的装车，部分已经开始交付。

　　据机构鑫椤锂电统计，2023 年全年，国内固态、半固态电池的装车量约为 0.6GWh，电芯供应主要来自于卫蓝、孚能和赣锋，其中卫蓝一家提供了约 0.4-0.5GWh。

　　征拓推出的半固态电池户储产品 SuperBase V           图片来源：征拓官网

　　不光是新能源车，在无人机等一些小众市场，半固态电池早已得到了更加广泛的商业应用。以卫蓝为例，其半固态电池早在 2020 年就已在无人机产品上实现量产，供货企业数量达到 50+。

　　在储能市场，便携式储能、户用储能系统已经尝试使用半固态电池，大储领域也进行相关的试点。据悉，小米、移族、千乘动力三家厂商均在 2022 年推出了搭载半固态电池的户外电源产品；Zendure 征拓在 2022 年推出过搭载半固态电池的户用储能产品。在大储领域，海博思创也配套了两个搭载半固态电池系统的储能电站示范项目。

　　” 目前包括消费电池、户用储能电池和动力电池，固态电池企业对于消费侧都已经有了订单级的交付。” 瑞智新能源创始人王鑫对 36 碳表示。这意味着，”半固态电池的应用窗口已经越来越明朗了。”

　　进入 2024 年，半固态电池还将迎来产能的爬坡和市场需求的进一步释放。据了解，上汽、广汽等车企已明确公布了 2024 年的半固态电池车型销售计划，宁德时代也表示将在 2024 年推动其 500Wh/kg 凝聚态电池的车规级应用。

　　机构 GGII 预测，2024 年，国内搭载（半）固态电池上市销售的新车型将超过 5 款，出货量有望实现 5GWh。

　　不过，到目前为止，半固态电池仍然售价高企，远高于普通的液态电池。

　　蔚来 ET7 搭载的 150 度半固态电池包比目前绝大多数电动车的电池包容量多了 50% 以上，但成本翻了一倍多，达到近 30 万元。或许是考虑到消费者接受度不高，蔚来方面暂时不打算售卖，而是按天出租电池。搭载半固态电池的小米 1000 Pro 和千乘动力 QX3600 户外电源，每瓦时的售价也比普通户外电源贵了 50% 以上。

　　高价也限制了半固态电池在下游场景的应用范围和规模。目前来看，除了无人机，半固态电池在储能、新能源车领域都还无法打开市场。这些领域的头部企业，第一选择仍然是便宜且成熟的液态锂电池。

　　36 碳了解到，多重因素导致了半固态电池的高成本，包括更昂贵的正负极材料，缺乏规模效应等，但最主要的因素是生产线的良品率低。

　　上述投资人表示，目前国内的主流是硅基负极的半固态电池，其 BOM（物料清单）和液态的成本相差不太多，生产线良品率低对于成本带来的影响才是最大的。因此，未来生产线良品率的提升将是半固态电池降本的关键。

　　30 多年未量产，全固态电池还很远

　　虽然名称只相差了一个 ” 半 ” 字，但固态电池与半固态电池实则是两个物种。半固态电池的量产，也并不意味着固态电池量产已完成了一半。

　　依据电解质分类，锂电池可分为液态、半固态、全固态三大类。半固态路线仍然会使用隔膜与液态电解液，其制备方法也大部分沿用传统锂电池的工艺与装备技术，因此技术难度相对低。

　　但全固态电池则完全不同。” 相比当前主流的液态电池，从四大主材（包括正负极、隔膜、电解液）到电池装配工艺、乃至于生产设备可能都会发生变化，三个方面缺一不可。都在说一代材料、一代装备，一代产业，因此有很大难度。” 王鑫表示。

　　日本丰田拥有全球最多的固态电池领域专利数，在过去 30 多年已尝试了数万种电解质应用到电池中。但至今丰田仍未大规模量产固态电池，此前宣布的量产时间节点也一再拖延。

　　也有不少创业公司前仆后继，试图攻克这一难题。上述投资人告诉 36 碳，他见过不少固态电池创业项目，号称电池能量密度可以超越 QS 和丰田。但这些亮丽的指标无一例外都是实验室极端测试数据，距离上车还很遥远。

　　该投资人表示，要在实验室做出小的固态电池并不难，如果不在乎循环、倍率等因素，500Wh/kg 甚至更高能量密度的电池也能实现。但要考虑商业化，必须做到 ” 六边形战士 “，即安全性、能量密度、循环寿命、充电倍率、耐温性、BMS（电池管理系统）控制等影响电池性能的六个方面都达标。

　　” 有些材料是做个小安时的小电池可以高能量密度，但是做大电芯，层数上去就不行了，这是经常出现的现象。”

　　NGK Spark Plug 公司开发的固态电池原型           图片来源：IC Photo

　　此次 QS 公司的固态电池取得 ” 突破 ” 也被不少业专业人士 ” 辟谣 “：媒体宣称的 ” 可实现 50 万次 50 万公里的超长寿命，并且几乎不会出现续航衰减 ” 是基于数学模型等的前提和理想条件才能达成 / 换算出来。

　　QS 的客户大众则公开表示 QS 提供的样品为 A 样。据了解，动力电池量产装车需要经历多个阶段：A 样是单个电芯的测试，B 样是电池成组后的电池包测试，C 样则是装车测试，每个阶段都需要至少一年多的时间。这意味着，QS 的固态电池距离量产装车，仍仍然很遥远。

　　即使在材料、设备和制造工艺上实现了突破，能够大规模应用全固态电池，还要解决棘手的成本竞争力问题。

　　过去很长时间人们对于固态电池的期待是充一次电跑 700 公里。但如今液态电池已经可以轻松实现这一目标，固态电池的优势就剩下了更好的安全性和更高的能量密度，能用更小的体积和重量让车辆实现同样的续航。

　　这也意味着，在成本方面，固态电池必须要与液态电池展开竞争，且竞争对手不是 2023 年的液态电池，而是 2025-2030 年的液态电池。届时液态电池的性能和成本结构还将继续优化提升。

　　过去数年间，丰田和 QS 等头部固态电池厂商都曾提出量产时间表，但无一例外都最终跳票，把承诺的量产时间后移。最新消息是，丰田方面于去年 11 月再次修改了全固态电池的量产时间，推迟到 2030 年以后。

　　36 碳注意到，2030 年以后量产也是不少业内专家的一致预期。但 “2030 年以后 ” 的表述本身就非常模糊，甚至算不上是明确的时间表。这暗示着全固态电池距离商业化还很遥远。

　　” 大概丰田每隔三年时间就会提一次‘大概五年之后会量产’，实际上现在谈五年之后的量产，基本上等于说时间表是无限搁置的。” 安驰新能源总经理徐小明在近期一次会议上说道。来源：36氪