来自宜臻论古的雪球专栏
4月28日，宁德时代首席科学家吴凯在CIBF2024先进电池前沿技术研讨会上称，如果用技术和制造成熟度作为评价体系（以1-9打分），宁德时代的全固态电池研发目前处于4分的水平。
吴凯称，宁德时代的目标是到2027年达到7-8分的水平，意味着届时可以小批量生产全固态电池，但大批量生产仍然会面临成本等问题。
与传统的液态锂电池相比，全固态电池放弃了液态电解质，转而采用固态电解质材料。这一差别使得其拥有高安全性、高能量密度、高功率和温度适应性等特点，被认为是下一代电池技术的首选方案之一。
吴凯称，目前液态锂电池的能量密度可以达到350瓦时/公斤，但再往上提高很难，而全固态电池在能量密度和安全性等方面表现优异，有巨大潜力。
全固态电池的能量密度有望达到500瓦时/公斤。
宁德时代是全球最大的动力电池生产商，但始终未明确披露全固态电池的研发和量产进展。此前，多家日本车企已宣布了固态电池的发展规划。
丰田在去年宣布，最早到2027年，就将向市场投放搭载固态电池的电动汽车，充电不到10分钟即可行驶约1200公里。
目前全固态电池的技术路线，主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大类。
吴凯认为，三种固态电解质没有一种十全十美，其中硫化物路线进展较快，率先量产的可能性相对更大，也是宁德时代目前投入研发较多的技术路线。硫化物也是丰田等企业选择的全固态电池电解质路线。
吴凯解释称，硫化物电解质电导率高，加工性好，但也存在着遇水会产生有毒气体，生产制备工艺复杂且成本高等缺点。
吴凯称，宁德时代正朝着全固态电池占电池市场份额1%的目标努力，但仍有诸多科学问题等待解决，比如固固界面、锂金属负极、固态电解质以及制造工艺等技术难题。
第一是固固界面的问题。正极材料与电解质之间固固界面接触不充分，阻碍离子传输；负极在充放电过程体积膨胀大，导致固-固界面的动态损伤，难以修复，持续恶化固-固界面。这些都严重影响全固态电池的循环寿命和倍率性能。
第二是锂金属负极的应用问题，使用锂金属负极可以使全固态电池能量密度高的优势充分发挥。但是锂金属的高活性和其表面钝化层的锂离子扩散能垒较高，会促进锂枝晶的形成，枝晶会引发短路并造成电池失效，我们需要充分了解固态枝晶形成与生长的机理，并加以克服。
第三是针对最有希望的硫化物电解质路线，硫化物电解质在空气中不稳定的主要原因是容易发生化学反应，电解质在空气中水分子的作用下会发生水解生成有毒的H2S气体，在水解的过程中电解质结构还会发生坍塌，离子电导率急剧下降。另外硫化物电解质的合成成本问题，其原材料硫化锂价格高，而制备这些原材料的特殊工艺也增加了成本负担。这些都将是全固态电池推广中的障碍。
第四是全固态电池的生产难题，极片制造工艺不成熟，湿法工艺的核心是粘接剂与溶剂选取，如果溶剂与电解质化学不兼容，可能降低电解质的离子电导率。干法工艺存在膜片分散性、均匀性挑战。在电芯致密化成型过程中，电芯内部存在孔隙缺陷，致密度低会降低固态电池性能发挥，极片边缘受压导致搭接短路等问题也需要解决。
吴凯提及，全固态电池的研发和量产是非常艰巨的工作，宁德时代广泛与产业链及高校等各方进行合作。吴凯透露，宁德时代在全固态电池研发方面已有十多年的积累，组建了接近千人的固态电池和新体系电池研发团队。
今年3月在出席公司业绩说明会时，宁德时代董事长曾毓群也曾表态称，全固态电池距离商品化还很远，但是宁德时代并非不重视这项技术，最近也加大了投入，希望未来在全固态电池领域也能做到首屈一指。
在更早前的2022年，曾毓群曾表态称，全固态电池仍有很多科学及技术的基础问题尚未解决，宁德时代已深耕十多年，仍然认为难以形成有技术可行性和市场竞争力的产品。
在首次公布全固态电池研发时间表的同时，宁德时代也并未放松传统液态电池的研发。
上周，其发布了神行电池的升级版神行PLUS电池，其续航能力达到1000公里，同时具备充电10分钟，续航600公里的快充能力。宁德时代在去年8月发布了神行电池，主打快充性能。此次发布的神行PLUS是其升级版，在续航和快充能力方面均有提升。
同样在上述研讨会上，中科院院士欧阳明高称，对于中国全固态电池的技术路线，应定位于保持优势并防范技术颠覆，在攻克全固态电池技术的同时，兼顾优化液态锂电池技术。
他援引机构的预测数据称，到2030年，全球锂电池需求量为6000吉瓦时。即使全固态电池届时占比达到1%，锂电池市场大部分仍然属于液态锂电池。
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作者：宜臻论古
来源：雪球
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