電(diàn)動車(chē)，沒有(yǒu)新革命

我們會(huì)成為(wèi)下一個(gè)甯德時(shí)代”。

一位固态電(diàn)池企業研發負責人(rén)在與虎嗅交流時(shí)，對公司研發出固态電(diàn)池後的場(chǎng)景作(zuò)出暢想。

行(xíng)業設想中的固态電(diàn)池，可(kě)以破除液态電(diàn)池車(chē)的裏程焦慮、充電(diàn)焦慮、安全性等多(duō)方面的桎梏。

“充放電(diàn)上(shàng)萬次不衰竭，電(diàn)池的壽命可(kě)以比人(rén)的壽命還(hái)長，充滿電(diàn)隻要幾秒(miǎo)鍾，而且能量密度能到700Wh/kg”。固态電(diàn)池，因遠超液态锂電(diàn)池的性能表現，被汽車(chē)、儲能等行(xíng)業視(shì)為(wèi)下一次産業革命的核心。

大(dà)衆汽車(chē)電(diàn)芯中心負責人(rén)弗蘭克·布洛梅将固态電(diàn)池描述為(wèi)锂離子等效電(diàn)池的“終結者”，是可(kě)控核聚變實現之前，人(rén)類能源設備發展的終點。

從美國橡樹(shù)嶺國家(jiā)實驗室、中科院到豐田汽車(chē)、甯德時(shí)代、松下以及Solid Power等創業公司，整個(gè)新能源産業最聰明(míng)的一群人(rén)，都在攻克這件事。

锂電(diàn)池“祖師(shī)爺”，諾獎得(de)主古德納夫

“第一個(gè)造出來(lái)的人(rén)，就是新能源産業的普羅米休斯”，前述人(rén)士說。他認為(wèi)自己在做(zuò)一件偉大(dà)且市場(chǎng)潛力巨大(dà)的事情。這件事情的影(yǐng)響力相當于，煉出長生(shēng)不老藥，然後用感冒藥的價格賣給所有(yǒu)人(rén)。“這很(hěn)酷，沒有(yǒu)人(rén)會(huì)拒絕為(wèi)這玩意兒買單”。

行(xíng)業龍頭争分奪秒(miǎo)，期望在下一次産業革命中拔得(de)頭籌。一些(xiē)公司重新給出了固态電(diàn)池裝車(chē)的時(shí)間(jiān)線，豐田認為(wèi)是2030年，甯德時(shí)代給出的時(shí)間(jiān)線在2025年左右，LG化學和(hé)QuantumScape的時(shí)間(jiān)線在2024年。此外，寶馬、福特等車(chē)企均表示将在2025年前後推出搭載固态電(diàn)池的原型車(chē)。

餅很(hěn)大(dà)，看起來(lái)很(hěn)香，但(dàn)不是所有(yǒu)人(rén)都吃(chī)得(de)下。一位投資人(rén)給這個(gè)夢想破了一盆冷水(shuǐ)，“我們不會(huì)投資隻做(zuò)全固态電(diàn)池的公司，那(nà)是在賭博”。

“蔚來(lái)發布150度電(diàn)池之後，我們的投資人(rén)隔三岔五就問我們進度，我們想告訴投資人(rén)他們是在吹牛，但(dàn)是也說不出口，我們隻有(yǒu)十幾條測試線，電(diàn)池充放電(diàn)一次好幾個(gè)小(xiǎo)時(shí)，測試一千次就得(de)一兩個(gè)月，哪有(yǒu)這麽快”，另一位固态電(diàn)池公司內(nèi)部人(rén)士對虎嗅表示，類似的測試電(diàn)池充放電(diàn)壽命的産線，甯德時(shí)代有(yǒu)上(shàng)千條。

“在我們看來(lái)，他們的技(jì)術(shù)路線是有(yǒu)問題的，而且他們在實驗室階段就燒了好幾次，他們內(nèi)部現在也很(hěn)焦慮”，這位人(rén)士透露了他了解到的為(wèi)蔚來(lái)汽車(chē)提供150度電(diàn)池的某企業的研發現狀。

固态電(diàn)池是L5級自動駕駛以外，汽車(chē)産業最大(dà)的一張餅。自動駕駛描述了一個(gè)将人(rén)類從出行(xíng)的繁雜中解放出來(lái)的故事，固态電(diàn)池的故事則改變了人(rén)類儲存能量的方式。二者都屬于“一勞永逸”的技(jì)術(shù)，但(dàn)在實現難度上(shàng)，比登月還(hái)高(gāo)，至少(shǎo)人(rén)類已經成功登月，而固态電(diàn)池還(hái)停留在實驗室階段。

處于固态電(diàn)池研發最前沿的那(nà)批科學家(jiā)，互相熟知，甚至有(yǒu)些(xiē)是師(shī)兄弟，他們時(shí)常彼此傳遞進展。其中的一位對虎嗅表達了悲觀的态度：“造不出來(lái)，或者說能造出來(lái)一個(gè)性能不太行(xíng)的，汽車(chē)用不了”。

“固态電(diàn)池裝車(chē)是我們的畢生(shēng)夢想”。

為(wèi)什麽造不出來(lái)？

整個(gè)固态電(diàn)池的發展史，由多(duō)數(shù)的失敗、妥協和(hé)少(shǎo)部分的堅持寫就。

2017年，美國電(diàn)動車(chē)公司Fisker發布了一項剛完成申請(qǐng)的固态锂電(diàn)池專利：充電(diàn)1分鍾，續航800公裏。這個(gè)技(jì)術(shù)指标在現在依然是駭人(rén)聽(tīng)聞的。

創始人(rén)Henrik Fisker在接受采訪時(shí)信誓旦旦地表示，固态锂電(diàn)池會(huì)在2023年量産，價格隻有(yǒu)锂電(diàn)池的三分之一。2018年，Henrik Fisker表示，公司攻克了固态電(diàn)池難題，最終設計(jì)将在數(shù)月內(nèi)公布。

但(dàn)到了2021年，Henrik Fisker表示，已徹底放棄固态電(diàn)池計(jì)劃。

“這是一種這樣的技(jì)術(shù)，當你(nǐ)覺得(de)已經完成了90%，幾乎達到目标時(shí)，然後你(nǐ)意識到剩下的10%比前面的90%困難得(de)多(duō)。因此現在，我們完全放棄了固态電(diàn)池，因為(wèi)真的無法落地。”Henrik Fisker說，“我個(gè)人(rén)認為(wèi)，不管是哪種形式的量産，固态電(diàn)池都至少(shǎo)還(hái)需要7年。”

Fisker的“頭鐵(tiě)”，導緻了最終的失敗。在固态電(diàn)池賽道(dào)，更多(duō)的創業者，選擇妥協。

做(zuò)混合锂金屬電(diàn)池的公司SES創始人(rén)胡啓朝向虎嗅描述了另一個(gè)探索下一代電(diàn)池技(jì)術(shù)路線的故事。

胡啓朝的導師(shī)在1996年至2012年都在做(zuò)固态電(diàn)池的研究工作(zuò)。胡啓朝自己的博士論文，也是全固态電(diàn)池研究。在2012年創業以後，他發現全固态的金屬電(diàn)池仍存在諸多(duō)基礎問題，比如正負極界面抗阻、锂離子導電(diàn)率問題等。

這些(xiē)問題讓固态電(diàn)池的充放電(diàn)性能及壽命大(dà)打折扣。

“做(zuò)科研的人(rén)說話(huà)不會(huì)太絕對，但(dàn)全固态電(diàn)池很(hěn)難做(zuò)出來(lái)，我們遇到的問題是基礎性的化學問題，這類問題不是可(kě)以靠時(shí)間(jiān)去解決的”，他說。

彼時(shí)，類似SES這樣的創業公司都選擇切換技(jì)術(shù)路線。原因很(hěn)簡單，投資方可(kě)以允許創業公司去挑戰工藝難題，但(dàn)基礎科學層面的問題，投資方無法接受。基于資方建議及自身發展考慮，胡啓朝最終選擇放棄固态電(diàn)池路線，去做(zuò)混合锂金屬電(diàn)池。

“可(kě)能需要十個(gè)愛(ài)因斯坦這樣的人(rén)物，而不是找十個(gè)成熟的科學家(jiā)，才能解決這些(xiē)基礎化學層面的問題，現在元素周期表上(shàng)的東西都試了一遍，解決基礎問題等于在元素周期表上(shàng)增加其他的元素”，前述人(rén)士對虎嗅表示，現有(yǒu)的化學體(tǐ)系無法突破固态電(diàn)池的瓶頸。

在這樣的前提下，除了部分擁有(yǒu)少(shǎo)數(shù)關鍵專利的創業公司，其他多(duō)數(shù)創業公司都将固态電(diàn)池的研發作(zuò)為(wèi)第二方案。而最根本的基礎化學問題研究，主要在科研機構和(hé)巨頭公司中進行(xíng)。

囿于基礎化學瓶頸，固态電(diàn)池研發機構在最基礎的技(jì)術(shù)路線上(shàng)都沒有(yǒu)達成共識。

當前，固态電(diàn)池的技(jì)術(shù)路線分為(wèi)聚合物、硫化物及氧化物路線。其中，歐美企業側重于氧化物和(hé)聚合物技(jì)術(shù)路線；中國企業側重于氧化物技(jì)術(shù)路線；日韓偏重硫化物技(jì)術(shù)路線。

這三個(gè)技(jì)術(shù)路線都存在相應的技(jì)術(shù)難題。聚合物電(diàn)解質需要加熱到60℃才可(kě)以獲得(de)足夠的導電(diàn)率；氧化物電(diàn)解質中锂離子的電(diàn)導率比液态要低(dī)很(hěn)多(duō)；硫化物電(diàn)解質中的锂離子導電(diàn)率跟液态相近但(dàn)是易氧化産生(shēng)有(yǒu)毒氣體(tǐ)。

除了電(diàn)解質難造外，固态電(diàn)池的問題還(hái)包括循環性能差、固固界面的反應機理(lǐ)及機制(zhì)問題，以及锂負極的可(kě)充性等等。

當前，在業內(nèi)看來(lái)最有(yǒu)可(kě)能率先量産固态電(diàn)池的企業是豐田汽車(chē)，豐田擁有(yǒu)全世界最多(duō)的固态電(diàn)池專利，僅豐田一家(jiā)的專利數(shù)量及質量就遠超中國之和(hé)。

早在2017年12月，豐田就曾表示将在2020年初開(kāi)始生(shēng)産固态電(diàn)池，但(dàn)是在2019年，豐田研發部負責人(rén)寺重茂樹(shù)表示，豐田隻會(huì)在東京奧運會(huì)技(jì)術(shù)展中推出一款使用固态電(diàn)池供電(diàn)的電(diàn)動汽車(chē)，且在2030年之前不會(huì)銷售使用固态電(diàn)池的車(chē)輛(liàng)。

豐田此前展出的固态電(diàn)池樣品

他說：“我們将生(shēng)産配備固态電(diàn)池的汽車(chē)，并在2020年展示該産品，但(dàn)批量生(shēng)産固态電(diàn)池的時(shí)間(jiān)将稍晚一些(xiē)。”

但(dàn)到了2022年，豐田的全固态電(diàn)池車(chē)也遲遲沒有(yǒu)亮相。“豐田采用的技(jì)術(shù)路線是性能天花(huā)闆最高(gāo)的，但(dàn)豐田也沒有(yǒu)解決硫化物容易産生(shēng)有(yǒu)害氣體(tǐ)的問題”，前述人(rén)士對虎嗅表示。

除了豐田外，目前對外宣布固态電(diàn)池研發進展的公司，也普遍遭受質疑。“比如QuantumScape聲稱自己通(tōng)過陶瓷材料解決了锂枝晶問題，但(dàn)從我們拿(ná)到的樣品中，這個(gè)解法又出現了新的問題，陶瓷的導電(diàn)性是很(hěn)差的”。

而國內(nèi)的贛鋒锂業、輝能科技(jì)等公司，在此前也遇到固态電(diàn)池的研發難題。其中，贛鋒锂業在2020年業績說明(míng)會(huì)上(shàng)曾宣布其研發的第二代固态電(diàn)池能量密度超350Wh/kg，循環壽命接近400次。

但(dàn)事實上(shàng)，400次的循環壽命連國标的一半都沒達到，更不用提量産裝車(chē)。而清陶能源、輝能科技(jì)等固态電(diàn)池企業的産品，在循環壽命或充放電(diàn)性能上(shàng)都存在較大(dà)的難題無法突破。

“這些(xiē)問題看似差之毫厘，實際上(shàng)失之千裏，現在市面上(shàng)的公司都是報喜不報憂，比如那(nà)些(xiē)不敢公開(kāi)自己體(tǐ)積數(shù)據的電(diàn)池，體(tǐ)積上(shàng)常常都是有(yǒu)問題的，看起來(lái)重量能量密度很(hěn)好看，但(dàn)是能量和(hé)功率除以提及，性能就很(hěn)難看了，拿(ná)充放電(diàn)性能說事的，又回答(dá)不了能量密度的問題”，前述人(rén)士表示。

“電(diàn)池量産裝車(chē)是需要給出A、B、C三種樣品的，這些(xiē)樣品需要一至兩年的時(shí)間(jiān)去驗證可(kě)靠性才會(huì)裝車(chē)，如果一個(gè)企業說自己2025年之前可(kě)以裝車(chē)，那(nà)麽目前肯定已經完成了實驗室階段的研發工作(zuò)，但(dàn)據我了解，現在多(duō)數(shù)電(diàn)池企業在實驗室中造出來(lái)的固态電(diàn)池，性能還(hái)沒達到樣品的标準”。

“現在與之前最大(dà)的不同是，固态電(diàn)池技(jì)術(shù)已經取得(de)了進步，人(rén)們已經發現了阻礙其商業化的問題，這足以讓我們感到樂觀”，一位更加樂觀的人(rén)士認為(wèi)，至少(shǎo)業內(nèi)已經知曉固态電(diàn)池面臨的困難，剩下的隻要解決問題就行(xíng)。

不過，這位人(rén)士并未告知虎嗅，解決問題需要多(duō)久。

造出來(lái)就用得(de)起嗎？

制(zhì)造出全固态電(diàn)池這個(gè)“長生(shēng)不老藥”隻是第一步，汽車(chē)行(xíng)業需要“長生(shēng)不老藥”變成白菜價。

“我本科的時(shí)候，我的老師(shī)就告訴我，汽車(chē)制(zhì)造的研發是最難的，航天、半導體(tǐ)這樣的領域看似技(jì)術(shù)壁壘高(gāo)，但(dàn)是他們可(kě)以不計(jì)成本去研發，汽車(chē)不行(xíng)，成本和(hé)使用壽命至關重要”，一位固态電(diàn)池研發工程師(shī)對虎嗅表示。

據該人(rén)士透露，目前部分頭部公司的固态電(diàn)池産品已可(kě)以在手機、無人(rén)機等領域應用，但(dàn)在汽車(chē)領域應用仍面臨諸多(duō)技(jì)術(shù)難題和(hé)工程問題。

首先是電(diàn)池壽命。手機等3C産品對電(diàn)池充放電(diàn)壽命的要求約為(wèi)600次，無人(rén)機則是200次，不考慮造價的情況下，現有(yǒu)的固态電(diàn)池樣品可(kě)在性能上(shàng)滿足使用要求。但(dàn)在汽車(chē)領域，國标對動力電(diàn)池的壽命要求是1000次以上(shàng)。且僅達到國标的固态電(diàn)池，是無法與充放電(diàn)壽命超過3000次的锂電(diàn)池競争的。

這其中還(hái)面臨如何将電(diàn)池尺寸做(zuò)大(dà)、集成的問題。“我們現在隻能做(zuò)出單片的樣品，但(dàn)是最終做(zuò)成電(diàn)池組和(hé)電(diàn)池包會(huì)面臨新的技(jì)術(shù)難點，就像搭積木一樣，你(nǐ)有(yǒu)一塊積木了，還(hái)需要繼續考慮怎麽把積木搭成房(fáng)子”。

另一點就是制(zhì)造的難題。通(tōng)常情況下，現有(yǒu)的锂電(diàn)池存在尺寸、材料的不同，但(dàn)不同的電(diàn)池産品生(shēng)産線的共用率可(kě)以達到60%。全固态電(diàn)池是一個(gè)新的體(tǐ)系，如何去設計(jì)一條自動化的固态電(diàn)池生(shēng)産線，是橫亘在所有(yǒu)人(rén)面前的難題。

以固态電(diàn)池等下一代所采用的锂金屬材料為(wèi)例，該材料對空(kōng)氣中的水(shuǐ)分和(hé)氧化性分組極為(wèi)敏感，反應産生(shēng)的絕緣物體(tǐ)會(huì)直接影(yǐng)響成品的電(diàn)化學性能。更嚴重的是，如果锂金屬材料不慎與水(shuǐ)接觸，會(huì)發生(shēng)劇(jù)烈的産熱反應引發爆燃。

QuantumScape 的固态電(diàn)池樣品，薄如紙

這使得(de)锂金屬對運輸、儲存和(hé)加工過程的操作(zuò)工藝、設備及環境要求非常嚴格。“意思就是，固态電(diàn)池所需的材料需要在真空(kōng)中制(zhì)備，甚至在部分化學氣體(tǐ)中才能制(zhì)備，且對溫度等條件的要求極高(gāo)”。

而另一樣可(kě)以提升固态電(diàn)池穩定性的元素鉑，則一直被業內(nèi)認為(wèi)是不适合大(dà)規模量産與應用的元素，因為(wèi)成本過高(gāo)。此外，富锂正極等材料，雖然已成為(wèi)業內(nèi)對技(jì)術(shù)路線的共識。但(dàn)目前基本停留在，知道(dào)要用這個(gè)，不知道(dào)如何規模化的階段。

甯德時(shí)代創始人(rén)曾毓群也曾在接受采訪時(shí)表示，全固态電(diàn)池所需的固态電(diàn)解質中離子擴散速度僅為(wèi)電(diàn)解液的十分之一，若要提升能量密度隻能将固态顆粒納米化，這也是固态電(diàn)池帶來(lái)的工藝難題。

這位人(rén)士透露，搭建一條這樣嚴苛的固态電(diàn)池産線，是一個(gè)系統性工程，除了需要多(duō)制(zhì)造環節進行(xíng)優化設計(jì)，還(hái)需要設計(jì)新的制(zhì)造設備。

對于豐田、寶馬等制(zhì)造業巨頭而言，固态電(diàn)池新生(shēng)産線的研發或許可(kě)以如期實現 ，但(dàn)對于缺乏從頭開(kāi)始制(zhì)造關鍵零部件能力的初創企業而言，制(zhì)造的關卡就是死穴。

這些(xiē)因素，共同推高(gāo)了固态電(diàn)池的成本。

上(shàng)世紀九十年代，美國橡樹(shù)嶺國家(jiā)實驗室造出全固态薄膜電(diàn)池的電(diàn)解質時(shí)，就有(yǒu)人(rén)測算(suàn)過相關材料量産後的造價。“按目前一輛(liàng)電(diàn)動車(chē)的70度電(diàn)算(suàn)，足夠裝備一輛(liàng)車(chē)的早期全固态薄膜電(diàn)池造價超過4億美元”，前述人(rén)士說。

即便制(zhì)造工藝改進後，全固态薄膜電(diàn)池的造價依舊(jiù)超過三元锂電(diàn)池數(shù)十倍。

“我們現在在實驗室環境中做(zuò)的一小(xiǎo)片樣品，就要好幾萬，最終的成品我們估算(suàn)規模起來(lái)之後成本也在150-200萬元”，前述固态電(diàn)池研發人(rén)員對虎嗅表示。

而目前裝備在主流消費市場(chǎng)電(diàn)動車(chē)中的電(diàn)池，最高(gāo)成本也很(hěn)少(shǎo)會(huì)超過 15 萬。

目前，汽車(chē)行(xíng)業普遍認為(wèi)，在固态電(diàn)池量産後，汽車(chē)用的動力電(diàn)池将會(huì)出現分化。高(gāo)售價的豪華車(chē)型采用造價極高(gāo)的固态電(diàn)池，中低(dī)端車(chē)型采用三元锂電(diàn)池和(hé)磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池。

但(dàn)這樣的設想也仍需固态電(diàn)池實現降本，盡管這是一個(gè)剛性問題，隻能通(tōng)過燒錢(qián)解決。

“我們多(duō)久能達到大(dà)規模生(shēng)産，隻是投資多(duō)少(shǎo)的問題。”一位美股分析師(shī)曾表示，“以芯片制(zhì)造為(wèi)例，大(dà)多(duō)數(shù)限制(zhì)，包括那(nà)些(xiē)曾經被說成是技(jì)術(shù)上(shàng)不可(kě)能的限制(zhì)，都已經通(tōng)過增加資金來(lái)克服。最近電(diàn)動汽車(chē)市場(chǎng)的增長意味着，現在可(kě)以分配更多(duō)的資金将固态電(diàn)池推向市場(chǎng)。”

但(dàn)再造一個(gè)颠覆性行(xíng)業，所需的資金并不等同于研發一個(gè)新産品。2021年，豐田就表示，将固态電(diàn)池領域持續投入135億美元資金，寶馬、福特等車(chē)企都選擇押注擁有(yǒu)少(shǎo)量專利的創業公司。而在國內(nèi)，在液态電(diàn)池領域處于領先地位的甯德時(shí)代、比亞迪等企業也在持續投入。

這個(gè)過程存在運氣，沒人(rén)知道(dào)電(diàn)池領域的愛(ài)因斯坦會(huì)在哪裏，唯一的辦法是通(tōng)過燒錢(qián)去提高(gāo)成功的概率。“沒人(rén)有(yǒu)十足的把握，也沒人(rén)想放棄，就繼續燒呗，固态電(diàn)池的燒錢(qián)能力可(kě)不弱于航天”，一位投資人(rén)對虎嗅表示。

沒有(yǒu)固态電(diàn)池，電(diàn)動車(chē)也能發展

電(diàn)池能量密度的提升不同于集成電(diàn)路容量的增長模式，儲能電(diàn)池的能量密度提升是台階式的，當新的電(diàn)池材料體(tǐ)系确定時(shí)，電(diàn)池的理(lǐ)論能量密度就已經确定。因此，隻有(yǒu)發明(míng)出新的材料體(tǐ)系，電(diàn)池能量密度的飛躍才有(yǒu)可(kě)能實現。

上(shàng)一次電(diàn)池材料體(tǐ)系的更替，是锂電(diàn)池出現并超越鉛酸電(diàn)池。也正因為(wèi)锂電(diàn)池應用，我們才得(de)以告别“大(dà)哥(gē)大(dà)”，用上(shàng)智能機。

但(dàn)是，固态電(diàn)池沒戲，電(diàn)動車(chē)就不發展了嗎？當然不是。

目前，液态锂電(diàn)池的能量密度仍以每年約10%的速度提升。

2021年初，甯德時(shí)代中國區(qū)乘用車(chē)解決方案部總裁項延火(huǒ)就曾表示，甯德時(shí)代計(jì)劃通(tōng)過對磷酸鐵(tiě)锂材料體(tǐ)系的設計(jì)與挖掘，将磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池的能量密度提升至200Wh/kg-230Wh/kg。

此外，比亞迪也曾表示磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池材料仍有(yǒu)提升空(kōng)間(jiān)，在單體(tǐ)能量密度上(shàng)也會(huì)通(tōng)過材料體(tǐ)系和(hé)工藝的優化繼續提升。

工信部此前給出的動力電(diàn)池性能提升指引

但(dàn)從甯德時(shí)代的表态來(lái)看，磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池未來(lái)能量密度的提升将更多(duō)從電(diàn)芯結構入手。據項延火(huǒ)介紹，甯德時(shí)代目前正在開(kāi)發第二代平台化的CTP電(diàn)池系統，計(jì)劃于2022年-2023年投放市場(chǎng)。

磷酸鐵(tiě)锂這條技(jì)術(shù)路線上(shàng)，未來(lái)的終極解決方案或許是類似于甯德時(shí)代CTC（Cell To Pack，将電(diàn)芯集成到電(diàn)池包）技(jì)術(shù)的電(diàn)芯結構。甯德時(shí)代預計(jì)于2025年在車(chē)輛(liàng)上(shàng)應用CTC技(jì)術(shù)。

簡單來(lái)說，這樣的思路還(hái)是非常粗暴，就是電(diàn)池既然增長不多(duō)，那(nà)就想辦法在保證安全的前提下說往車(chē)裏塞盡可(kě)能多(duō)的電(diàn)池。

磷酸鐵(tiě)锂前途未蔔，改進三元锂電(diàn)池材料成為(wèi)另一條突圍路徑。當前，LG化學與甯德時(shí)代等廠商都在探索超高(gāo)鎳三元锂電(diàn)池，四元電(diàn)池及811電(diàn)池就是這條技(jì)術(shù)路線的産物。通(tōng)過提高(gāo)三元锂電(diàn)池中鎳元素的比例，可(kě)以将電(diàn)池能量密度進一步提升并降低(dī)原材料成本。

據一位接近甯德時(shí)代的人(rén)士測算(suàn)，未來(lái)超高(gāo)鎳電(diàn)池能量密度有(yǒu)望到達350Wh/kg。但(dàn)在鎳含量超過 90% 後，電(diàn)池的熱穩定性會(huì)迅速下降，同時(shí)容量保持率也開(kāi)始下降。也就是安全性降低(dī)、更容易衰減。

當前，改善高(gāo)鎳三元電(diàn)池安全性的主要方式是提升其結構穩定性。通(tōng)過用鎂、钛等元素摻雜和(hé)金屬氧化物的包覆以穩定電(diàn)池的層結構。但(dàn)這個(gè)解決方案并不完美，摻雜和(hé)包覆用量多(duō)會(huì)很(hěn)大(dà)程度降低(dī)材料的容量，過少(shǎo)就不能很(hěn)好地穩定材料的結構，因此無法從根本上(shàng)解決高(gāo)鎳三元材料的安全性問題。

在這樣的情況下，一個(gè)既能保持電(diàn)芯能量密度又可(kě)兼顧安全性的過渡性方案出現了--固混電(diàn)池。通(tōng)過将電(diàn)池中的電(diàn)解液換成固态電(diàn)解質與電(diàn)解液混合的狀态，可(kě)大(dà)幅提升電(diàn)池的安全性。

據前述人(rén)士介紹，當電(diàn)解液占整體(tǐ)電(diàn)解質的5%-10%時(shí)，動力電(diàn)池的安全問題可(kě)基本解決。但(dàn)如何提高(gāo)固混電(diàn)池的能量密度仍是個(gè)難題。“電(diàn)解液的密度接近水(shuǐ)的密度，但(dàn)固态電(diàn)解質的密度比電(diàn)解液大(dà)很(hěn)多(duō)，如果在相同體(tǐ)積的電(diàn)池中加入固态電(diàn)解質，電(diàn)池的重量就會(huì)增加，同時(shí)意味着單位質量的能量密度降低(dī)”，他說。

但(dàn)如果锂金屬材料可(kě)以順利應用，固混電(diàn)池的能量密度問題就會(huì)迎刃而解。短(duǎn)期內(nèi)，液态锂電(diàn)池還(hái)未到達性能天花(huā)闆。電(diàn)動車(chē)技(jì)術(shù)隻會(huì)在液體(tǐ)锂電(diàn)池到達天花(huā)闆且固态電(diàn)池沒辦法商業化時(shí)，才會(huì)陷入停滞。

革命性技(jì)術(shù)的發展不會(huì)一蹴而就。在固态電(diàn)池量産以前，我們還(hái)會(huì)看到特斯拉的4680電(diàn)池，甯德時(shí)代與LG的超高(gāo)鎳電(diàn)池。有(yǒu)人(rén)會(huì)将這樣的改進技(jì)術(shù)視(shì)為(wèi)液态電(diàn)池“回光返照”。但(dàn)在10年前，液态電(diàn)池的進步也是超出想象的。固态電(diàn)池的設想能否實現，仍需要時(shí)間(jiān)去解答(dá)。

“我們相信固态電(diàn)池會(huì)被放進車(chē)裏，這也是我們一直堅持到今天的原因”。

參考資料：

《固态電(diàn)池真正上(shàng)車(chē)還(hái)要多(duō)久》--李文博

《全固态薄膜電(diàn)池研究進展》--吳勇民

《動力電(diàn)池技(jì)術(shù)發展瓶頸分析及建議》--張微

《電(diàn)動汽車(chē)新一代動力電(diàn)池的研究現狀》--陶思成