能量密度720Wh/kg車規級全固態電池來了 傳統燃油車要被終結？

　　【太平洋汽車 行業頻道】據中汽協的數據，2023年中國新能源汽車銷量950萬輛，滲透率達到了31.6%，其中國內新能源乘用車銷量788萬輛，滲透率超過了35%，遠超全球平均水平（約18%）。而根據乘聯會數據，今年第一季度，國內新能源乘用車滲透率已達到41%，相比去年整體上升6個百分點，這一趨勢表明，國內消費者對于新能源汽車接受度、認可度和購買意愿在持續增強。

　　不過也有業內人士表示，2024年后國內新能源滲透率的上行趨勢會放緩，主要原因在于新能源車依然存在起火、自燃、充電焦慮、冬季續航焦慮、電池老化以及殘值率低等一系列問題，尤其是續航里程焦慮，一直被詬病，極大影響可消費者的購買決策，也制約新能源汽車市場的進一步擴大。如何解決這些問題也成為各大車企、電池廠商面臨的最大挑戰。

　　而在近日，這些問題似乎找到了一絲解決方法，太藍新能源宣布成功制備出世界首塊車規級單體容量120Ah，實測能量密度達到720 Wh/kg的超高能量密度體型化全固態鋰金屬電池，刷新了體型化鋰電池單體容量和最高能量密度的行業紀錄。

寧德時代凝聚態電池

　　很多人不清楚這是什么概念？作為對比，現階段磷酸鐵鋰電池能量密度一般在100Wh/kg-160Wh/kg，而三元鋰離子電池包能量密度在150Wh/kg-260Wh/kg之間。更具體一點，特斯拉4680電池包能量密度為244Wh/kg，寧德時代麒麟電池包能量密度為255Wh/kg（極氪009搭載），而即使是寧德時代未來發布的凝聚態電池，其單體能量密度最高也僅為500Wh/kg，距離太藍新能源宣布的720Wh/kg一數字仍有一定距離。

　　不過需要注意的是，720Wh/kg是電芯的能量密度，并非電池包的整體能量密度。以蔚來150kWh電池包（衛藍新能源提供）為例，其電芯能量密度為360Wh/kg，但量產上車后的電池包能量密度僅為260Wk/kg，這是因為電池包還包含電池管理系統、熱管理系統、電氣連接件、結構件等其他部件。所以電芯的能量密度和電池包的能量密度是兩個不同的概念，在實際應用中，我們更關注的是電池包的整體性能和表現。

　　即使是這樣，實測能量密度達到720Wh/kg全固態鋰金屬電池仍在行業內引起巨大關注與爭論，眾多自媒體將這一技術突破被視為電池領域的一大飛躍，吹噓它是傳統燃油車的終結者，甚至鼓吹它為電動車革命。那么事實真的如此嗎？

　　我們先來看一下這720Wh/kg的能量密度是怎么做到的？據官方介紹，這款電池正極采用高克容量、長循環富鋰錳基材料，負極則采用了超寬、超薄復合鋰金屬基材料。而電解質是高性能氧化物復合固態電解質，這是目前比較主流的一種固態電池的電解質，可以有效防止鋰枝晶刺穿，并解決全固態鋰電池的固-固界面阻抗問題，保證安全性和穩定性。

　　不過這類電解質會帶來內部阻抗過大的問題，而太藍新能源的解決方法是固態接觸面夾了一層凝膠態物質，通過構筑高效離子、電子傳輸網絡，提高正極內部帶電粒子的遷移能力，從而優化界面阻抗，實現了電池綜合性能的全面提升，有望從根本上解決傳統鋰離子電池的續航和安全焦慮問題。另外，該公司還申請了相關專利。

　　官方提到的都是專業術語，相信大部分人都比較難以簡單，其實簡單概括來說在于其獨特的電池材料設計和技術創新，擁有安全性高、續航長兩大關鍵性優勢。

比亞迪刀片電池

　　以往動力電池廠商技術提升主要體現在結構優化，像我們熟悉的刀片電池、短刀片電池，還是CTB（電池車身一體化）、4680電池和麒麟電池等，其實都是電池包層面結構優化，而非電芯層面能量密度提升。而固態、半固態電池，是真正通過化學材料的改變（用固態電解質代替目前電池中所使用的液態電解質），提升能量密度、改進安全性能等方面。

　　因此，從客觀上來看，固態電池是新能源汽車的最終歸宿，也是各大車企、電池廠商追求的最終目標。但是想要量產落地并進行商業化還需要很長的一段路要走，要克服諸多挑戰，包括生產成本、生產工藝、生產效率、充電設施等因素。

　　首先是量產的問題，盡管固態電池在實驗室中取得了一定的進展，但要從實驗室走向量產仍然面臨諸多困難。這包括如何保證大規模生產時電池性能的一致性、如何降低生產成本以及如何解決可能出現的安全隱患等問題。

　　其中僅生產成本一項就令人退而卻步，固態電池的制造成本目前相對較高，這主要是由于其生產過程中所需的高純度材料和復雜的制造工藝，這涉及到要精確控制材料的配比、結構和形態，以及電池的組裝和封裝過程，需花費大量到研發到投資，確保生產工藝的穩定性和可靠性。

　　即使這些都順利完成，但如果一塊動力電池成本占整車的60%，甚至80%，這無疑將直接影響到車企的利潤和消費者的購車意愿，相信沒有車企愿意成為電池廠商的“打工者”，而消費者也不會愿意為過高的電池成本買單。如果一項新技術無法普及并無法大規模量產，那么其成本難以得到有效平攤，這進一步阻礙了其商業化和廣泛應用。

　　當下的氫燃料電池車無疑為未來固態電池車提供了寶貴的參考，諸如豐田Mirai售價74.80萬元起；深藍SL03氫電版售價69.699萬元；現代Nexo售價80萬元。這些車型高昂售價都凸顯了新技術在商業化初期所面臨的成本挑戰。

　　其次就是市場競爭的問題。固態電池的商業化進程中，還面臨著來自傳統液態鋰離子電池的競爭。液態鋰離子電池在成本、能量密度和安全性方面已經取得了一定的平衡，而固態電池要想在市場上取得一席之地，就需要在這些方面展現出明顯的優勢，且需要經過市場長時間檢驗。

　　最后是量產裝車的安全性問題，固態電池雖然在理論上具有更高的安全性，但在實際應用中還需要經過嚴格的測試和驗證。特別是在極端條件下，固態電池的安全性表現如何，還需要進一步的研究和證實。

　　除此之外，量產車上即便搭載了高容量、充電速率高的固態電池，要有質的提升，用戶端的充電設施也得跟上，目前支持5C充電速率的充電樁非常少，短時間內難以普及，無法發揮固態電池的全部優勢。

　　固態電池在所有緯度都超越液態鋰離子電池是不爭的事實，但從各大汽車公司的時間表上不難發現固態電池的共性，商業化時間太久，2030年已是最樂觀的估計。所以離我們真正體驗到的固態電池電動車，還有是一定的時間。即使現在有車企或電池廠商公布自己有固態電池，那大概率也是期貨，吸引公眾眼球的一種營銷方式。

　　綜上所述，從當前的市場趨勢和技術發展來看，固態電池確實展現出了巨大的潛力和前景，但想要實現固態電池的量產和廣泛應用，仍需要解決一系列技術、生產和成本等問題，距離量產落地更是還有很長一段時間。

　　相比之下，傳統液態鋰離子電池得益于其成熟的技術和相對低的成本，仍然是目前市場上的主流選擇。所以那些鼓吹固態電池的自媒體和網友，其實就是夸大其詞，用來博眼球并賺取流量。

　　而像開頭所說的續航里程焦慮問題依然會是新能源汽車最大的短板之一，也是左右消費者購買意愿的重要因素，不過隨著車輛電池容量越來越大、風阻系數優化越來越好，以及充電設施建設越來越完善，續航里程焦慮問題逐步得到緩解，加上新能源價格逐漸下探，“油電同價”、“電比油低”的宣傳口號接踵而至，不少傳統消費者開始嘗新，這也是新能源滲透率逐漸上升的重要原因。但想要持續上升，未來固態電池的普及依然最好的助燃劑。（文：太平洋汽車 吳啟星）