谁将抢到1000公里半固态电池第一棒

撰文 / 涂彦平
编辑 / 张 南
设计 / 赵昊然

2022年，半固态电池量产上车元年？

5月27日，国轩高科在公司第十一届科技大会上发布了一款半固态电池。这款电芯能量密度达到360Wh/kg，将在今年年底量产上车。

锂离子电池的电芯包括正负极、电解质、隔膜等，从电芯层面提高电池能量密度，就是从这些组成部分入手。半固态电池正好处在电解质提升这条路线上。

电解质材料的演进正从电解液向半固态电解质、准固态电解质、全固态电解质发展。

业内认为，全固态电池的产业化时间应该是在2025年之后，甚至在2030年。而在此之前，更具有产业化可行性的是半固态电池。

目前看，半固态电池量产装车的时间点已经到来。

首搭高合？

国轩高科发布的半固态电芯，尺寸为580mm*120mm*9mm，重量为1341g，容量为136Ah，单体能量密度达360Wh/kg。

这款电芯，正极材料颗粒表面包覆有固态电解质，同时使用高安全的液态电解质、新型高安全功能隔膜及硅负极。

它通过了针刺、过充、过放、短路、挤压等测试项目。在三元电芯一向畏难的针刺测试上，国轩高科的第一代半固态电芯通过了测试条件1mm、0.1mm/s的针刺测试，到了第二代半固态电芯，已经能够通过5mm、25mm/s测试条件的针刺测试。

除了针刺测试，在热箱测试中，这款电芯在180℃的室温条件下能够保持30分钟，高于国标要求（130℃、30分钟）。

国轩高科工程研究总院常务副院长张宏立称，除了360Wh/Kg三元半固态电池计划在今年实现量产，400Wh/Kg的三元半固态电池目前在公司实验室已有原型样品，未来还将通过技术创新落地硅基负极迭代，锂金属负极和预锂技术，加速液态电池向半固态过渡，最终实现全固态。

搭载国轩高科半固态电池的车型，电池包能量密度260Wh/kg，电量达到160kWh，续航里程长达1000km，车辆百公里加速时间为3.9s。

虽然没有明说是什么车型，但从现场演讲展示的图片可以看出，这辆车是高合汽车HiPhi X。

这与高合汽车2021年3月发布的“高合升能计划”也大致吻合。根据这项计划，高合将推出160kWh超高电池包升能服务，升能后，HiPhi X在NEDC工况下最高续航里程可达1000 km。这项服务将在2022年第四季度接受预定并在2023年第一季度开始实施。

谁是第一棒

有据可查的信息显示，国内首次公开的可行驶固态电池样车是北汽新能源2020年7月推出的。

2022年以来，半固态电池的量产装车消息多了起来。

率先实现半固态电池上车的是TO B市场的运营车辆。

1月22日，东风-赣锋高比能固态电池（实为半固态）E70示范运营车在江西省新余市首发，首批投放的50台东风风神E70完成交付。赣锋锂电官方称，东风风神E70搭载的固态电池系统全球率先实现基于柔性固态隔膜的混合固液锂离子电池装车。

不过，东风风神E70所搭载还是赣锋锂电的第一代固态电池。官方没有公布具体的能量密度数据。赣锋锂电第二代固态电池目前也在研发中，其能量密度将超过360Wh/kg。

1月13日，孚能科技在与投资者互动时表示：“公司第一代半固态电池（能量密度330Wh/Kg）送样给整车厂客户获得了良好反馈。”

3月，在中国电动汽车百人论坛上，卫蓝新能源首席科学家、创始人李泓透露，卫蓝新能源开发了混合固液电解质动力电池，并将在蔚来ET7车型上量产应用，单次充电1000km，电池包电量达到150kWh，单体能量密度达到360Wh/kg。

蔚来此前透露，150kWh的半固态电池包将于2022年第四季度开始交付。除了ET7，蔚来所有车主均可升级使用该电池包。

TO C市场的半固态电池上车，不知道高合和蔚来谁先抢到第一棒。

半固态电池量产上车，是一个很重要的时间节点。不过，半固态电池量产初期，价格不会便宜，有多少消费者愿意为此买单还是一个未知数。

这也正是半固态电池率先在高合、蔚来等高端电动车上落地的原因。

今年4月，韩国研究机构SNE曾预测，基于目前的情况，全固态电池的成本至少是锂离子电池的两倍。

借用华大基因CEO尹烨的一句话：科技最大的失败，在于无法普及，老百姓用不起。

所以，量产只是第一步，半固态电池技术能规模化推广的前提是成本的合理下降。

走向2025年

除了赣锋锂电、卫蓝新能源、国轩高科，目前，宁德时代、比亚迪、孚能科技、蜂巢能源等电池企业也都在固态电池领域有所布局。

这里还要提一下辉能科技，这家台湾公司早在2012年就开发出了固态电池，并已经在智能手表等小型IT设备上得到应用。

辉能科技正在与奔驰在固态电池上合作，奔驰将在2022年年底前帮助辉能科技在欧洲建好固态电池生产制造厂，生产的全新固态电池将在未来五年内运用在一系列乘用车当中。

因为高比能和高安全性，固态电池已经成为全球车企和电池企业着力的赛道，初创公司也拿到大笔投资。

大众汽车、上汽集团投资美国固态电池初创公司QuantumScape，该公司计划在2025年左右将电池投入生产。

现代、奔驰和Stellantis投资美国固态电池初创公司Factorial Energy，该公司希望从 2026 年开始在电动汽车中使用固态电池。

福特、宝马、现代共同投资美国固态电池初创公司Solid Power，希望在2027年左右推出产品。

今年3月，李泓提出，“尽管日本、韩国、欧洲、美国在全固态电池方面研发和产业布局比较早，但是中国因为选择了混合固液电池的路线而率先实现固态电池的规模量产。”

不过，如果从国家角度来讲，在固态电池的研究上日本最为重视。日本已经推出国家电池战略，制定了在2030年左右实现全固态电池的全面商业化的目标。

中国科学院院士欧阳明高就曾表示，“我们现在研发全固态电池还属于各自为政阶段，没有一个完整的国家计划来推动，所以相比之下，日本要超前我们5年。”

他认为，2025年是液态电池向固态电池过渡的关键期。

宁德时代也曾判断，固态电池小规模商业化至少要到2025年以后。

我国《节能与新能源汽车技术路线图》2.0版本提出，到2025/2030年，我国纯电动汽车上搭载的动力电池单体能量密度要分别达到400Wh/kg、500Wh/kg。

目前业内公认的锂离子电池能量密度上限大概是300Wh/kg，要实现上述目标，发展固态电池可能是必由之路。

现在，让我们迈出半固态电池量产上车的第一步吧。

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