今天小編分享的汽車經驗：續航1000公裡的蔚來“電池包們”，正倉促上車，歡迎閱讀。
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【Future】是 36 氪科技報道團隊主理的一檔專欄，我們将圍繞科技產業的前沿突破，記錄那些實驗室裡令人振奮的新技術，是如何穿越 PMF（Product Market Fit 產品與市場結合）的驚險周期，進而影響更廣闊的商業社會。
在這裡，看見【Future】。
文 | 王方玉
編輯 | 蘇建勳
歲末年初，關于固态電池的重磅消息接連出現，引爆了這一黑科技賽道。
1 月初，大眾宣布美國電池廠商 Quantum Scape（以下簡稱 QS）的固态電池產品通過了 PowerCo（大眾的電池子公司）的耐久性測試。受此影響，QS 的股價在一個交易日内飙漲了 40% 以上。
此前的 2023 年 12 月下旬，蔚來董事長李斌在寒冬中駕駛電動車 12.4 小時，實測了裝載在電動車 ET7 上的半固态電池包的 1000km 續航能力。他随後在微博中透露這是 " 目前全球量產能量密度最高的電池 "。
固态電池被很多人視為 " 锂電的終極形态 "。相比目前主流的液态電池，在能量密度、安全性、充電倍率和循環壽命方面都有着顯著優勢。業界一直流傳這樣一句話 :" 固态電池普及之日 , 就是燃油車退出歷史舞台之時。"
在液态電池接近性能極限、且陷于產能過剩的當下，中外車企一前一後釋放出固态電池的新進展，自然吸引了市場熱議和資本熱炒。
在相似的興奮和叫好背後，實際上是兩條差異不小的技術路線的不同走向——半固态電池已經接近規模化應用，正在無人機、儲能和新能源車等領網域全面導入；固态電池還在襁褓中，距離上車仍然遙遠。
" 半固态電池跟固态電池是兩個物種，從上車角度看二者的距離差别非常大。" 一位專注锂電池賽道的投資人告訴 36 碳。
不過兩個物種面臨着相似的困境——成本過高以致于難以打開下遊市場，尤其是在競争對手液态電池越來越便宜的情況下。即使是半固态電池，當前的技術還未完全成熟，上車的示範效應遠大于實用性。
半固态應用視窗逐漸明朗，但高價仍是阻礙
數年之前，超高密度的動力電池無論對于廠商還是消費者都是難以企及的奢想。2015 年時大眾方面曾經預測，應用固态電池技術很有可能将電動車續航裡程提升至 700 公裡。
事實證明這一預測過于保守了。如今磷酸鐵锂電池包通過改進電池結構，就能夠讓續航提高到 700 公裡，而續航 1000 公裡的半固态電池也已成為現實，并開啟了規模化應用。
蔚來董事長李斌駕駛的 ET7，搭載了 150 度半固态電池包，實測續航裡程達到了 1044 公裡。據悉，該電池包是由衛藍新能源研發，蔚來提供部分技術和資金支持。李斌對多家媒體表示，這款電池正產能爬坡，會在近期交付。
蔚來并不是第一個裝車半固态電池的車企。36 碳注意到，自 2023 年開始，東風、極氪、賽力斯等車企均已成功實現半固态電池的裝車，部分已經開始交付。
據機構鑫椤锂電統計，2023 年全年，國内固态、半固态電池的裝車量約為 0.6GWh，電芯供應主要來自于衛藍、孚能和贛鋒，其中衛藍一家提供了約 0.4-0.5GWh。
征拓推出的半固态電池戶儲產品 SuperBase V 圖片來源：征拓官網
不光是新能源車，在無人機等一些小眾市場，半固态電池早已得到了更加廣泛的商業應用。以衛藍為例，其半固态電池早在 2020 年就已在無人機產品上實現量產，供貨企業數量達到 50+。
在儲能市場，便攜式儲能、戶用儲能系統已經嘗試使用半固态電池，大儲領網域也進行相關的試點。據悉，小米、移族、千乘動力三家廠商均在 2022 年推出了搭載半固态電池的戶外電源產品；Zendure 征拓在 2022 年推出過搭載半固态電池的戶用儲能產品。在大儲領網域，海博思創也配套了兩個搭載半固态電池系統的儲能電站示範項目。
" 目前包括消費電池、戶用儲能電池和動力電池，固态電池企業對于消費側都已經有了訂單級的交付。" 瑞智新能源創始人王鑫對 36 碳表示。這意味着，"半固态電池的應用視窗已經越來越明朗了。"
進入 2024 年，半固态電池還将迎來產能的爬坡和市場需求的進一步釋放。據了解，上汽、廣汽等車企已明确公布了 2024 年的半固态電池車型銷售計劃，寧德時代也表示将在 2024 年推動其 500Wh/kg 凝聚态電池的車規級應用。
機構 GGII 預測，2024 年，國内搭載（半）固态電池上市銷售的新車型将超過 5 款，出貨量有望實現 5GWh。
不過，到目前為止，半固态電池仍然售價高企，遠高于普通的液态電池。
蔚來 ET7 搭載的 150 度半固态電池包比目前絕大多數電動車的電池包容量多了 50% 以上，但成本翻了一倍多，達到近 30 萬元。或許是考慮到消費者接受度不高，蔚來方面暫時不打算售賣，而是按天出租電池。搭載半固态電池的小米 1000 Pro 和千乘動力 QX3600 戶外電源，每瓦時的售價也比普通戶外電源貴了 50% 以上。
高價也限制了半固态電池在下遊場景的應用範圍和規模。目前來看，除了無人機，半固态電池在儲能、新能源車領網域都還無法打開市場。這些領網域的頭部企業，第一選擇仍然是便宜且成熟的液态锂電池。
36 碳了解到，多重因素導致了半固态電池的高成本，包括更昂貴的正負極材料，缺乏規模效應等，但最主要的因素是生產線的良品率低。
上述投資人表示，目前國内的主流是矽基負極的半固态電池，其 BOM（物料清單）和液态的成本相差不太多，生產線良品率低對于成本帶來的影響才是最大的。因此，未來生產線良品率的提升将是半固态電池降本的關鍵。
30 多年未量產，全固态電池還很遠
雖然名稱只相差了一個 " 半 " 字，但固态電池與半固态電池實則是兩個物種。半固态電池的量產，也并不意味着固态電池量產已完成了一半。
依據電解質分類，锂電池可分為液态、半固态、全固态三大類。半固态路線仍然會使用隔膜與液态電解液，其制備方法也大部分沿用傳統锂電池的工藝與裝備技術，因此技術難度相對低。
但全固态電池則完全不同。" 相比當前主流的液态電池，從四大主材（包括正負極、隔膜、電解液）到電池裝配工藝、乃至于生產設備可能都會發生變化，三個方面缺一不可。都在說一代材料、一代裝備，一代產業，因此有很大難度。" 王鑫表示。
日本豐田擁有全球最多的固态電池領網域專利數，在過去 30 多年已嘗試了數萬種電解質應用到電池中。但至今豐田仍未大規模量產固态電池，此前宣布的量產時間節點也一再拖延。
也有不少創業公司前仆後繼，試圖攻克這一難題。上述投資人告訴 36 碳，他見過不少固态電池創業項目，号稱電池能量密度可以超越 QS 和豐田。但這些亮麗的指标無一例外都是實驗室極端測試數據，距離上車還很遙遠。
該投資人表示，要在實驗室做出小的固态電池并不難，如果不在乎循環、倍率等因素，500Wh/kg 甚至更高能量密度的電池也能實現。但要考慮商業化，必須做到 " 六邊形戰士 "，即安全性、能量密度、循環壽命、充電倍率、耐溫性、BMS（電池管理系統）控制等影響電池性能的六個方面都達标。
" 有些材料是做個小安時的小電池可以高能量密度，但是做大電芯，層數上去就不行了，這是經常出現的現象。"
NGK Spark Plug 公司開發的固态電池原型 圖片來源：IC Photo
此次 QS 公司的固态電池取得 " 突破 " 也被不少業專業人士 " 辟謠 "：媒體宣稱的 " 可實現 50 萬次 50 萬公裡的超長壽命，并且幾乎不會出現續航衰減 " 是基于數學模型等的前提和理想條件才能達成 / 換算出來。
QS 的客戶大眾則公開表示 QS 提供的樣品為 A 樣。據了解，動力電池量產裝車需要經歷多個階段：A 樣是單個電芯的測試，B 樣是電池成組後的電池包測試，C 樣則是裝車測試，每個階段都需要至少一年多的時間。這意味着，QS 的固态電池距離量產裝車，仍仍然很遙遠。
即使在材料、設備和制造工藝上實現了突破，能夠大規模應用全固态電池，還要解決棘手的成本競争力問題。
過去很長時間人們對于固态電池的期待是充一次電跑 700 公裡。但如今液态電池已經可以輕松實現這一目标，固态電池的優勢就剩下了更好的安全性和更高的能量密度，能用更小的體積和重量讓車輛實現同樣的續航。
這也意味着，在成本方面，固态電池必須要與液态電池展開競争，且競争對手不是 2023 年的液态電池，而是 2025-2030 年的液态電池。屆時液态電池的性能和成本結構還将繼續優化提升。
過去數年間，豐田和 QS 等頭部固态電池廠商都曾提出量產時間表，但無一例外都最終跳票，把承諾的量產時間後移。最新消息是，豐田方面于去年 11 月再次修改了全固态電池的量產時間，推遲到 2030 年以後。
36 碳注意到，2030 年以後量產也是不少業内專家的一致預期。但 "2030 年以後 " 的表述本身就非常模糊，甚至算不上是明确的時間表。這暗示着全固态電池距離商業化還很遙遠。
" 大概豐田每隔三年時間就會提一次‘大概五年之後會量產’，實際上現在談五年之後的量產，基本上等于說時間表是無限擱置的。" 安馳新能源總經理徐小明在近期一次會議上說道。
