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相比而言,中国的固态电池进展更快。在研发层面,中科院宁波材料技术与工程研究所牵头承担的纳米先导专项“全固态电池”课题在2018年年底通过验收。
在企业方面,中国动力电池企业和车企也表示了最浓厚的兴趣。
在上市公司领域,当升科技表示,已开展前瞻性开发工作,预计2025年以后固态锂电可逐步实现产业化;宁德时代公司在聚合物固态锂金属电池和硫化物基固态电池方向分别开展相关研发工作并取得了初步进展,其在固态电池上的思路是对正极材料做了保护,提高兼容性问题;比亚迪公司于2017年8月申请了相关发明专利,表示积极推进固态电池项目商用;赣锋锂业2018年3月宣称,正在对固态电池进行广泛试验,将在2019年上半年建成第一代固态锂电池生产线,在2019年12月完成3亿元固态锂电池销售,并推动第二代固态锂电池技术成熟化,实现第三代固态锂电池可研。
在创业公司领域,拥有中科院物理所背景,由中国工程院院士陈立泉、北汽新能源前高管俞会根投资的卫蓝新能源科技有限公司,在江苏溧阳成立了江苏卫蓝新能源电池有限公司,正在建设电池中试线;已经完成B轮融资的清陶(昆山)能源发展有限公司在2018年11月对外宣布,其建成的全国首条固态锂电池产线已于当月正式投产。
商业化还需五年
尽管全球的固态电池研发和投资热闹非凡,但整体来看,车用固态电池尚处于研发阶段,远未进入量产阶段。
“虽然固态电池具有高安全性、高能量密度、循环次数高、相对较轻等特点,但界面阻抗大(电解质跟材料界面是固—固状态,不利于锂离子传输)、快充难度大(高阻抗、低导电率导致内阻大)、成本高等一系列问题尚待解决。”劲邦资本合伙人王荣进如此分析。
中科院青岛生物能源与过程研究所研究员崔光磊认为,现在的固态电池还停留在研发阶段,主要是因为固态电池存在容量衰减、内阻增加、内路短、热失控、日历等失效行为,降低了电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性和可靠性。
从实操的角度来看,清陶新能源材料研究院院长何泓材认为,固态电池研发和生产的挑战主要在于:高离子导电率固态电解质材料的开发、固体与固体之间的接触界面高阻抗和稳定性、固态电池特需设备的开发等。只有对这些挑战都找到解决方案,固态电池才能够实现量产。不少创业公司可能仅仅在其中一两点上有自己的解决方案,最终还是没能实现固态电池的产业化。
青域基金创始人徐政军的解释是,国内虽然有不少科研院所、产业龙头都在布局研发,但大都还在实验室样品阶段。媒体宣传的所谓固态电池,都不是真正的“全固态锂电池”,很多都是半固态锂电池,采用固液混合电解质技术。
在王荣进看来,固态电池的应用演进路径是:先要在消费电子领域推广,经过充分的验证后, 再经过1~2年整车测试验证,才能真正在汽车上使用,这一过程至少还需要5~7年。
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