據(jù)內(nèi)部員工透露，產(chǎn)生上述討論的原因有兩個：其一，從年初開始行業(yè)再次傳出“磷酸鐵鋰+石墨烯”這套目前在國內(nèi)動力電池的主流體系將達到能量密度的天花板;其二，部分鋰電企業(yè)陸續(xù)公布固態(tài)電池的生廠時間表。

　　今年以來，與鋰電行業(yè)步入冷卻期不同，固態(tài)電池熱度持續(xù)攀升。目前，包括寧德時代、中創(chuàng)新航、億緯鋰能、欣旺達、國軒高科、蜂巢能源、清陶能源比克電池在內(nèi)的多家國內(nèi)電池廠商都已公布各自固態(tài)電池產(chǎn)品相關(guān)規(guī)劃。

　　“相較于液態(tài)電池，固態(tài)電池具備安全性高、能量密度大等諸多優(yōu)勢，符合下一代電池技術(shù)發(fā)展需求?！比涨爸袆?chuàng)新航高級副總裁、首席技術(shù)官潘芳芳在接受藍鯨新聞采訪時表示。

　　然而，截至目前，“磷酸鐵鋰+石墨烯”體系的顛覆者還未真正出現(xiàn)。

　　“固-固界面”接觸是最大難題

　　看似是顛覆者的固態(tài)電池商業(yè)化還存在一些技術(shù)難題尚待攻克。

　　與傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池相比，全固態(tài)電池放棄了傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)，采用固態(tài)電解質(zhì)材料。根據(jù)電解質(zhì)區(qū)分，全固態(tài)電池的技術(shù)路線主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大類。

　　“硫化物性能好，但難量產(chǎn);聚合物性能稍差，但量產(chǎn)快?！迸朔挤挤Q。

　　除材料難題未攻克，結(jié)構(gòu)也是難題。相較于當前主流的液態(tài)電池，固態(tài)電池由于采用固態(tài)電解質(zhì)，導致離子電導率低，使電池充放電速度較慢和容量衰減較快，且相較于“固液”，“固固”接觸性和穩(wěn)定性更差。

　　“液態(tài)電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)式，電池液包裹電芯周圍;固態(tài)電池也是需要讓固態(tài)電解質(zhì)包裹在電芯周圍，同等壓強下‘固固’接觸不及‘固液’接觸?！蹦愁^部電池企業(yè)相關(guān)負責人向藍鯨新聞透露，目前要保證“固固”的緊密接觸需要外部極大的壓強，但給外壁材料加壓，電池整體重量會急劇上升，反而有悖固態(tài)電池小重量、單位密度高的研發(fā)初衷。

　　寧德時代董事長曾毓群在“2024世界動力電池大會”也表達類似觀點。

　　“我們在全固態(tài)電池上，已經(jīng)投入了7-8年的時間進行研究。研發(fā)全固態(tài)電池的關(guān)鍵，在于對材料和化學體系的研究，其中最難的就是‘固-固界面’問題?！痹谷赫J為，如果用數(shù)字1到9表示固態(tài)電池的技術(shù)和制造成熟度，1是剛開始涉及這一領(lǐng)域，9是技術(shù)成熟，可以投入大規(guī)模生產(chǎn)。當前行業(yè)最高水平只到了4左右，只是做出了一些器件樣品，進行一些實驗驗證。這些器件的使用，有很多邊界條件，如要在6000個大氣壓下，才實現(xiàn)較高的低溫性能等。這意味著這些器件還無法投入市場應用。

　　即使研發(fā)出產(chǎn)品，量產(chǎn)仍是問題。已宣布做出來全固態(tài)電池的南都電源，于9月3日發(fā)布公告稱，目前固態(tài)電池產(chǎn)品能量密度可達350Wh/kg，循環(huán)壽命2000次，但短期內(nèi)不會大批量生產(chǎn)。

　　“各家電池廠商的全固態(tài)電池量產(chǎn)時間點，將取決于其對于全固態(tài)電池能量密度的定位?！迸朔挤颊J為，目前固態(tài)電池仍有不少技術(shù)仍需攻克，全固態(tài)電池量產(chǎn)的臨界點應該在2027-2028年，再早的話是比較困難的。

　　目前生產(chǎn)成本高于鋰電，終端包容度并沒想象高

　　固態(tài)電池如此受到各方追捧，是有部分從業(yè)者認為經(jīng)過多年的開發(fā)“磷酸鐵鋰+石墨體系”已來到了天花板。

　　某鋰電企業(yè)負責人就在今年SNEC接受藍鯨新聞采訪時明確表示，目前“磷酸鐵鋰+石墨”這一體系已基本接近天花板，預計三年內(nèi)各廠商技術(shù)水平將拉齊。技術(shù)指標達到天花板，就將考驗制造水平，如同樣生產(chǎn)100萬顆電芯，不良率是多少;再下一階段比拼的便是，出貨量上升后的成本控制能力。

　　亦有觀點認為這一體系仍有提升空間。

　　“2020年、2021年實際上就是磷酸鐵鋰發(fā)展的至暗時刻?！睋?jù)潘芳芳介紹，彼時三元鋰大規(guī)模量產(chǎn)，三元能量密度更高，有更適合快充，最核心的安全也得到有效解決。但隨后幾年，針對磷酸鐵鋰創(chuàng)新層出不窮，曾經(jīng)被認為不能實現(xiàn)的性能先后成為現(xiàn)實。目前，國內(nèi)動力電池市場中磷酸鐵鋰占有率仍超80%。

　　潘芳芳稱，未來磷酸鐵鋰的降本，磷酸錳鐵鋰就是方向，負極還會有創(chuàng)新，從整個設(shè)計、材料、電池，成本實際上還是有下降的空間。

　　無論“磷酸鐵鋰+石墨體系”是否還有空間，固態(tài)電池若想顛覆前者仍要克服成本、量產(chǎn)等阻礙。

　　縱觀鋰電池整個的生長周期，過程坎坷，但同領(lǐng)域并沒有過于強大的競爭對手，市場對于鋰電的成長有非常高的包容性。固態(tài)電池則不同，“磷酸鐵鋰+石墨體系”已經(jīng)在漫長的周期中證明了自己，且生產(chǎn)成本仍有下探空間。

　　“在市場、終端面臨價格戰(zhàn)、淘汰賽時，對于固態(tài)電池的包容度并沒有形象那么高?！鼻笆鲣囯娖髽I(yè)負責人則表示，曾經(jīng)業(yè)界覺得鈉電池可替代鋰電池，因為鈉穩(wěn)定性更高、生產(chǎn)成本也可做到更低，“但隨著鋰電產(chǎn)業(yè)鏈價格的不斷下探，目前鋰電池的生產(chǎn)成本也就是鈉電池的一半左右”，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，鋰電池的穩(wěn)定性也在提高。

　　這便擠壓了鈉電池的生長空間，固態(tài)電池也面臨這一問題。

　　另一鋰電龍頭企業(yè)相關(guān)負責人則認為，電池是重資產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，利用率一旦下來制造費用就會上升，通過規(guī)模分擔成本是必然的?！拔覀?nèi)绻瞥龅脑?全固態(tài)電池)，一定是針對某一個細分市場。在那個時間點，主流技術(shù)可能會達到怎樣的水平，我們的固態(tài)電池要和它相比更有競爭力，這樣產(chǎn)業(yè)化才有可能成功?！?/p>