近期，关于固态电池的好消息不断。
继大众集团和比尔盖茨共同投资的QuantumScape公司发布全新的固态电池技术之后，据《日经新闻》报道，丰田目前正在开发的固态电池汽车，在同等条件下的续航里程可以达到采用传统锂离子电池的两倍，即便对于最紧凑的车型来说，也不需要多布局电池而牺牲内部空间。
该报道称，对于搭载固态电池的汽车来说，充满电只需要大约10分钟，相比于传统电动汽车缩减了至少三分之二。
因为具备安全、循环性能强、能量密度高、适用范围大等优点，固态电池被广泛期待为下一代动力电池技术，过去十年相关专利数量增长超过10倍。谁能提前在技术上取得突破，实现量产，谁就能赢得更好的市场地位。如今，固态电池全球竞争模式已经开启。
全球布局固态电池
据了解，目前固态电池市场的竞争主要集中在日本、韩国、欧美、中国等地区。
日本在固态电池上的研发时间相对较早。最早入局的丰田早在2008年就与固态电池创企伊利卡（Ilika）展开了合作，并于2019年初宣布与松下合作。近日，丰田表示，希望成为全球首家量产搭载固态电池汽车的厂商，明年将推出原型车，在2021-2030这个十年的初期开始面向市场销售。
此外，三菱、日产、松下等日本企业也有布局固态电池行业，日产汽车也计划打造自己的固态电池汽车，希望在2028年前推出实车。配合车企研发动向，日本原材料厂商也在加快步伐，三井金属、出光兴产计划于2021年开始生产固态电解质。
日本市调机构富士经济（Fuji Keizai）预期，2035年全球全固态型锂电池（全固态电池；包含硫化物系、氧化物系、高分子系等）市场规模预估将扩增至2兆6772亿日圆，将较2018年24亿日圆暴增1114倍。
为援助日本企业研发全固态电池，日本政府计划即将设立2兆日圆规模的减碳技术援助基金，对全固态电池的生产研发提供数千亿日圆补助。
韩国方面，早在2018年11月，韩国三大电池企业LG化学、三星SDI和SKI就组成联盟，共同开发包括固态电池的下一代电池核心技术。
今年3月，三星高等研究院与三星日本研究中心在《自然·能源》发表论文称，公司新研发的全固态电池能够实现900Wh/L高能量密度、1000圈以上长循环寿命，电池一次充电后可驱动汽车行驶800公里。
今年8月，SKI联手98岁诺奖得主古迪纳夫及其团队研究助理哈迪·汉尼（Hadi Khani），继续开发下一代电池技术。
12月1日，LG电池事业分拆完成，LG Energy Solution（LG能源解决方案）正式成立。LG能源解决方案表示，将加速全固态电池和锂硫电池等新一代电池技术的开发，制定战略实现可持续增长引擎。
欧美方面，由福特支持的电池创企Solid Power在去年4月与福特汽车公司合作，开始研发下一代电动汽车全固态电池。今年10月，已经生产出第一代全固态电池（ASSB）原型产品。Solid Power表示，2022年初将开始测试用于汽车生产的固态电池。
大众投资的初创企业QuantumScape近日发布了全新的固态电池技术。数据显示，其电池可在15分钟内充满80%的电量，在续航里程为300英里或更高的车辆上搭载，正常使用寿命将达到12年左右。同时测试表明，该电池在800次循环后并未衰退，相当于24万英里（38万公里）的行驶里程。
国内方面，包括宁德时代、国轩高科、赣锋锂业、天齐锂业等锂电企业，比亚迪、蔚来、长城汽车、北汽集团等车企都有参与固态电池研究。
当升科技2019年底曾表示，公司固态锂电材料已对国内外多个客户送样，产品性能获得广泛认可，目前正根据客户反馈和需求进行后续研究开发。
今年7月，赣锋锂业在互动平台上表示，第一代2亿瓦时的固态电池中试线已经顺利投产，产品性能全面达到公司固态电池研发团队研制样品的水平，目前正积极与车厂客户对接固态电池的上车合作事宜。
同样在7月，搭载清陶固态电池系统的纯电动样车在北汽新能源完成调试，成功下线。据悉，清陶第I代固态电池系统已经初具量产可行性，其总投资55亿，年产10GWh宜春清陶固态动力锂电池项目(一期)已经投产。
国轩高科徐兴无在今年9月也表达了公司在固态电池方面的布局，表示两年内引入相关技术，2022年开始进行固态电池技术的迭代升级，生产高安全固态电池；2025年后生产出能量密度超过800Wh/L、超过400Wh/kg、循环800次的全固态电池。
不过，每个国家，以及各家企业在固态电池路线的选择上并不一样。
各国技术路线偏好不同
固态电池分为三大技术路线，分别是：聚合物、硫化物和氧化物全固态电池。每一种技术路线都有其优势与劣势。
与硫系及氧化物相比，聚合物不占优势。但是在容易集成方面还是有一些优势的。
氧化物虽然也有技术难点，但是这些技术难点一旦突破了之后，它在商用、大规模量产方面，成本竞争力就非常强。
硫化物由于具有较高的能量密度和低廉的成本，有着巨大的开发潜力。
相对而言，欧美企业偏好氧化物与聚合物体系，而日韩企业则更多致力于解决硫化物体系的产业化难题。如丰田在2010年就推出硫化物固态电池，2014年其实验原型能量密度达到400Wh/kg。
实现商业化还需时间
固态电池在能量密度、质量上都有着传统电池所无法比拟的优点，甚至于电池在使用30年以上仍可保持90%以上的初始性能，非常让人人期待。据相关机构预测，全球固态锂电池的需求量在2020年、2025年、2030年分别有望达到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh，2030年全球固态电池市场空间有望达到1500亿元以上。
不过，固态电池目前尚不具备大规模产业化的条件，想要产业化还很需要很长一段时间，毕竟动力电池和一般消费类电池相比，对一致性、装车后的循环寿命、安全性有更高的要求，只有这些问题解决了，才能谈产业化。
尽管很多厂商都对固态电池寄予很高的期待，丰田曾提出2022年进行商业化应用。但业内人士认为，固态电池的工艺路线尚不成熟，降本仍是一个漫长的过程，或2025年才能全面实现产业化。
不管未来固态电池产业如何发展，技术总是会向前发展的，时间会告诉我们答案！
文章来源:中国电池联盟
作者:子蕊
