固态电池研发进程正在加速 真正具备量产能力或需等到2030年前后

当前，全球新能源汽车产业的发展奔涌如潮，各家车企都争相在这一新的赛道抢占先机。由于传统的动力锂电池在能量密度、安全性方面的局限，性能更为强大的固态电池成为未来颇被看好的研发方向。

进入2020年，固态电池的研发进程似乎正在加速。近日，丰田与松下合作成立了一家合资公司，新公司将从今年4月开始运营，开发生产固态电池。其实，丰田早在2008年就已经开始了研发固态电池技术之路。2014年丰田就透露2025年左右要实现固态电池汽车量产。丰田执行副总裁兼首席技术官寺岛茂树在今年东京车展前夕透露，丰田将在2020年东京奥运会期间推出一款搭载固态电池技术的新能源车。

在固态电池的研发上，以丰田为代表的日本企业最为积极。事实上，日本从2018年开始举全国之力研究车载全固态电池，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）启动的开发全固态电池的项目，2018－2022年将投入100亿日元，吸引丰田、日产、本田技术研究所等汽车厂商以及松下、杰士汤浅等电池企业共同研发。该项目致力于固态小型电池领域实现商用化，而其中丰田在固态电池领域拥有大量专利，占据全球固态电池专利数量13％，是全球拥有专利数量最大的企业。

除了丰田外，前不久戴姆勒与加拿大魁北克水电公司宣布建立合作关系，共同开发固态电池技术。双方合作目的是测试新材料，加速固态电池量产应用。戴姆勒方面表示，电池是电动汽车的关键零部件，固态电池将是下一个关键技术。一旦该固态电池达到量产状态，将在戴姆勒旗下电动汽车上使用。据戴姆勒方面透露，2020年有可能看到乘用车固态电池原型产品。

在国际上，全球知名车企包括雷诺、宝马、大众、现代等也都已经大量投资固态电池。雷诺汽车表示，到2025年旗下电动汽车可能会使用钴含量为零的固态电池；大众也在2019年宣布将于2025年前生产固态电池；而宝马积极和Solid Power在固态电池方面深度合作，有望于2026年实现固态电池突破性进展并随后量产；现代汽车则选择投资初创固态电池材料企业Ionic Materials来布局，预计2025年可实现固态电池量产。

近年来，包括中国、美国、欧洲等在内的全球市场已经发生了众多新能源汽车自燃起火事故，涉及特斯拉、蔚来、比亚迪等知名电动汽车品牌。由于传统锂离子电池采用的是有机液体电解液，在过度充电、内部短路等异常的情况下，电池容易发热，造成电解液气胀、自燃甚至爆炸，存在严重的安全隐患。而全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液，有望从根本上解决电池安全性问题，是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。

按照《中国制造2025》确定的技术目标，2020 年锂电池能量密度到 300 Wh／kg，2025 年能量密度达到 400 Wh／kg，2030 年能量密度达到 500 Wh／kg。基于现有体系锂电池的能量密度虽然可以达到300Wh／Kg，但是很难继续提升。中国科学院院士欧阳明高曾表示，基于各国动力电池技术路线的比较，短期来看是液态电解液的锂离子电池，发展高镍三元正极和硅炭负极，中长期将从液态电解质电池逐步过渡到全固态电池。

值得注意的是，在固态电池的应用推进上，国内车企也表现出极大的兴趣，其中造车新势力可堪称先锋。

其中，蔚来汽车与辉能科技于2019年8月达成战略合作，双方将共同打造采用辉能MAB固态电池包的样车。未来随着样车下线，双方将就固态电池包的生产合作展开更为深入讨论。同年9月，爱驰汽车与辉能科技达成合作协议，双方将共同开展固态电池作为车载动力电池相关技术的开发与应用。同年10月，哪吒汽车正式与清陶能源达成全面深度合作，共同推进固态电池的研发与应用，并加快在新能源汽车上的商业化落地。

此外，天际汽车于2019年年初展出了国内首辆配装固态电池的电动汽车ME7样车。天际汽车董事长兼CEO张海亮表示，天际固态电池将于2021年批量生产并装车上市，电芯能量密度可以超过300Wh／kg。

事实上，在中国全力研发固态电池已经上升到国家战略层面。2019年12月，国家工信部发布《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》（征求意见稿），在“实施电池技术突破行动”中，加快固态动力电池技术研发及产业化被列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。

不过，固体电池的风口虽将要到来，但是业内预计，固态电池技术真正成熟可能需要等到2025年前后，真正具备量产能力可能需要等到2030年前后。而到了2030年，全球固态电池需求有望接近500GWh。
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