这是「岩松观点」第1793篇原创文章。
最近，固态电池迎来了一系列重要进展，市场热度不断升温。
11月8日，广汽集团在互动平台表示，目前已初步打通全固态电池全流程制造工艺，计划在2026年将全固态电池技术应用于昊铂车型搭载；
同日，南都电源在互动平台表示，公司研制的20Ah全固态电池目前已有一条中试产线可实现小批量交付，预计四季度完成验收；
11月7日，太蓝新能源与长安汽车携手，联合发布无隔膜固态锂电池技术，预计2027年实现全固态电池装车验证；
11月5日，华为公布最新的硫化物固态电池专利，名为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》
奇瑞汽车在2024全球创新大会上透露，2026年奇瑞固态电池将投入定向运营，2027年将批量上市。
作为下一代动力电池技术，包括宁德时代、比亚迪在内的国内龙头企业都宣布了在全固态电池领域的进展和规划。
说了好几年的固态电池这次真的要来了吗？
还有网友表示“现在的电车千万别买，等固态电池一出来，全部都要被淘汰了！”这又是真的吗？
一、为什么会是固态电池？
目前的动力电池有三大缺点：
1、起火爆炸风险；
2、能量密度低，充电慢，里程焦虑；
3、电池衰减，新能源车保值率低。
全固态电池被称为锂电的终局产品，具有高安全性、高能量密度、高性能长寿命等优势。一旦上车，现有的三大问题全部都会迎刃而解。
1、锂电池为什么容易起火和爆炸？
不管是三元锂还是磷酸铁锂电池，都有大量液态的电解液，锂离子通过电解液在正、负极材料之间运动来实现电池的充放电。正负极之间是用隔膜隔离的，对隔膜最大的威胁，就是锂原子穿梭正负极产生的锂枝晶。这个锂枝晶会穿破隔膜，导致正负极短路，引起燃烧。就像轮胎，只要被扎一个小孔，整个轮胎就不能用了。
固态电池最大的优点就是安全性。固态电池是一种使用固态电解质替代了传统锂电池的电解液和隔膜，以提升能量密度和安全性的技术。
固态电池采用的是固态电解质，固态本身就不容易被穿破，就算破了也不容易燃烧。像氧化物为主的固态电解质能承受600C的高温，最高甚至可达1800C，黄金的熔点也才1100℃，几乎彻底消除了电池燃烧的可能性。相比之下，传统锂电池在100C至150C之间便可能发生反应并起火。
2、能量密度更大
液态锂电池的能量密度上限公认在300Wh/kg，宁德时代麒麟电池能量密度也只有255Wh/kg。
而固态电池的能量密度可以轻松突破400Wh/kg，理论上能量密度可以达到700Wh/kg以上，是现在液态电池的两倍以上！一辆续航600km的纯电汽车，换上同等体积的固态电池，续航里程就变成了1200km。今年上半年智己汽车发布的智己L6就是搭载的第一代光年固态电池，续航里程就已经突破1000公里。而奇瑞正在研发的固态电池纯电里程将大于1500公里，可轻松应对日常通勤和长途旅行的需求。
固态电池充电有多快？丰田宣传的固态电池不但电池重量、体积和成本都将减半，还可以在10分钟内充电至1200公里的续航里程。电池充电太快会发热，温度太高了就有爆炸风险。在耐高温性能上，固态电解质就比目前的电池要高上6倍，甚至能达到十几倍。
轻松续航1000公里以上，充满只要10分钟，这那还有什么“里程焦虑”！
3、电池中的“长寿之星”
目前的三元锂电池是1500次的循环充放电的设计寿命，磷酸铁锂电池是3000次。现在有不少新闻报道，首批新能源车主开始换电池，有人发现换电池比直接换车还贵。
而三星公布的固态电池，不仅能提供1000公里的续航，使用寿命可达20年之久。由于固态电池不含液态电解质，因此不存在挥发问题，材料稳定性更强，未来固态电池最少可以做到使用50年。
其实现在市面上很多电池循环800次左右就报废了，而美国公司QS的固态电池经历了1000多次的充电循环测试，电池容量保持率仍高达95%以上。以后就算把汽车开报废了，固态电池仍然可以正常使用。
二、固态电池什么时候量产？
30年前，美国橡树岭国家实验室就号称造出了固态电池，可惜一直不能量产。目前包括中国、美国、欧洲、日本和韩国等国家都在积极推动全固态电池技术的研发和产业化。
按照《固态锂电池技术发展白皮书》，整个产业正朝着2027年左右上车、2030年实现大规模产业化的目标规划全固态电池的商业化进程。
锂电“一哥”——宁德时代今年已经正式进入20Ah样品试制阶段。全固态电池样品试制的过程通常从1Ah的小容量样品开始，然后逐步增大电池容量。1Ah样品阶段，主要任务是检测电池材料的性能优劣；10Ah阶段则重点检测电池的单体性能。进入20Ah阶段，意味着电池方案已经初步定型，这一阶段如果能在安全和性能上取得突破，剩下的就主要是制造工程问题。
曾毓群曾将固态电池研发进度分为9个等级，宁德时代目前处于等级4，目标是在2027年提高到7-8级，实现全固态电池的小批量生产。另一个锂电巨头——比亚迪同样规划到2027年实现固态电池的小批量生产。想要实现固态电池大批量装车的时间则要更长一些。
骨感的现实：贵
固态电池是未来锂电池发展的必经之路，但想要量产还要先解决不少技术不难题和高成本问题。
技术上最大难题就是找到合适的电解质和负极。固态电解质的电导率远低于电解液，导致电池内阻大、循环性变差等。金属锂作为负极材料稳定性和安全性太差，而各方面相对都合适的硅碳负极，成本又太高了。而且由于产业链还不完善，全固态电池的成本比当前的锂电池高4倍以上。
所以固态电池目前采用了“先半固后全固，逐级突破”的发展路径，比如蔚来、赛力斯、上汽等都实现了360Wh/kg以上装车发布，半固态电池率先走向了商业化。
半固态电池为过渡技术路线，和传统电池的区别是仅将电解液的用量降低，而在体系上并没有区别，重点在于对包括电池正极材料进行修饰改性、负极预锂化、复合涂层隔膜等技术体系创新。
但半固体电池依旧太贵，目前150kWh半固态电池的成本超过22万元，比很多新能源整车都贵。全固态的成本只会更高，甚至能超过30万元。在这个新能源汽车极度内卷的状态下基本没有竞争力。
TrendForce集邦咨询预测，随着制造规模扩大和技术成熟度提升，半固态电池综合成本可望于2035年降至0.4元/Wh以下。预计2030年后当全固态电池应用规模大于10GWh，电芯价格将降至1元/Wh左右；2035年经过市场大规模快速推广，电芯价格将有机会降至0.6-0.7元/Wh，且成本有望低于当前液态电池，到时就可以大规模的装车使用了。
三、产业化加速受益方向
未来3至5年将会是固态电池技术突破和上车应用的高峰期。有研究预测国内固态电池出货量将在2025年达到24.4GWh，到2030将增长至251.1GWh，2022-2030年复合增长率将达到74.6%。
固态电池的产业化步伐加快，无疑会给整个产业链带来很多投资机会。
首先就是固态电解质，这可是固态电池的关键部分。研发和生产固态电解质对产业链来说，完全是一个全新的、有潜力的大市场。
现在，固态电池主要分为聚合物、氧化物、硫化物这三种体系。氧化物呢，综合性能挺好，制备起来也不算太难，但电导率稍微低了点。硫化物在理论上是固态电解质材料的最佳选择但技术难度也大。至于聚合物固态电解质，技术最成熟。
正极材料方面，现在层状氧化物结构用得最广，已经取代了稳定性不太好的尖晶石结构。而富锂锰正极材料是未来的热门选择。负极材料方面，硅基材料因为理论容量超高，原料也丰富，所以现在各大厂商都在重点研究它。
另外，固态电池的生产工艺跟传统电池也不一样，生产商们得更新生产设备，这就给设备制造商带来了新机会。
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下一篇文章我们再进一步拆分固态电池产业化对整个产业链各个环节的具体影响，看看每个环节都有哪些公司在参与，核心公司的基本面和估值情况如何。
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