日前，丰田公布了与松下成立电池合资公司的细节，固态电池正是这个合资公司的重要产品之一。事实上，固态电池近年来持续升温，形成新一波投资热潮。从技术和性能方面来看，其极有可能成为三元之后电动汽车的新选择，但从目前进展来看，其产业化条件仍未成熟，尤其是在比亚迪借刀片电池提升能量密度、特斯拉在无钴电池、超级电容上有所收获之后，固态电池的产业化或许还将延后。
■掀起新一轮固态电池热潮
事实上，丰田早在和松下成立合资公司之前，就已经在固态电池领域有所突破，只是产业化一直未能落地。而丰田也不是惟一一个推进固态电池的公司，几乎全球所有大型车企、领先的电池生产商都在持续推进固态电池的研发和产业化探索。
三菱、宝马、现代、奔驰等国际车企和松下、三星等领先的电池公司也都做过多轮固态电池研究，而且出现了不同形式的联盟与合作，包括此次丰田与松下的合作。日本丰田、本田、日产、松下等23家车企、电池和材料公司组建的联盟甚至提出，到2022年全面掌握全固态电池相关技术，到2030年前后将固态电池组每千瓦时的成本降至锂离子电池的30％。
韩国三大电池公司LG化学、三星SDI和SKI也组成联盟，共同开发包括固态电池在内的下一代电池核心技术。国内，辉能科技、江苏卫蓝、宁德年代、比亚迪、国轩高科、中航锂电、江苏清陶、力神、亿纬锂能等一众电池公司也都在固态电池领域有布局。早在2018年，姑苏清陶固态锂离子电池生产线就在江苏昆山建成投产，可日产1万只固态电池，能量密度可达400Wh/kg以上，并宣称在2020年进入动力锂离子电池领域；辉能科技则称将建成产量达1.5G～2GWh的固态电池生产线。只是目前，固态电池还未在整车上装车使用。
固态电池之所以获得青睐，根本在于目前市场上的动力锂离子电池不能完全满足电动汽车的需求，电动汽车关于动力锂离子电池的要求较高。尤其是去年以来，三元电池频频爆出起火事件，让其安全隐忧备受关注。寻找新型动力锂离子电池，更好满足车辆需求变得更为迫切。
■或是下一代动力锂离子电池主角
“事实上，关于固态电池没有一个厂商是完全不关注的，关于下一代新技术方向，每个有实力的厂商都会关注、研究，以保持竞争力。”刘彦龙称。真理研究首席研究员墨柯也表示，电池领域的技术进步非常快，有实力的厂商不会只专注于眼前，而是放眼未来，对下一代电池技术时刻保持高度关注，探索各种新技术不断提升电池性能，而固态电池是目前各种探索中较成熟的一个分支。
引人关注的是，国内有些电池厂商提出半固态的概念，这种概念是国际其他电池厂商所没有的。“半固态，顾名思义就是介于液态与固态之间。通常电池是固态的，但内部达到一定的温度后又呈液态。”墨柯说，“这么多年，我们在电池领域一直处于跟随状态，半固态可以说一种创新探索，能否形成突破存在很大未知性，希望与风险同在。假如能形成突破将是一个伟大的创举。”
与此同时，最近特斯拉的超级电容、无钴电池也成为业内关注的焦点。在其规划中，这种产品可实现更高的循环寿命，同时，无钴电池的成本更低；比亚迪的刀片电池也带来更高的能量密度。
“纵观这几年动力锂离子电池的发展，从磷酸铁锂、三元锂电到现在热炒的无钴电池、低钴电池，动力锂离子电池的技术进步相当快，这背后是一众公司包括研发机构的不断探索。”在我国化学与物理电池行业协会秘书长刘彦龙看来，随着电动汽车对性能、成本等方面的要求不断提升，尤其是当下的我国新能源汽车市场，对动力锂离子电池降低成本、提升性能的要求更为迫切，这也就倒逼电池领域必须加速进行技术迭代，不断探索新技术，寻求各种可能性。目前，从各种研究成果看，固态电池因其在安全性能、能量密度、循环寿命、工作温度范围等方面表现出的优秀试验性能，被认为是继三元之后最有可能装车应用的新技术产品。在动力锂离子电池领域，各种探索从未止步，面向下一代电池技术，固态电池或将是主角。
■尚不具备产业化条件
不过，尽管固态电池具有较好的试验效果，但目前尚不具备大规模产业化的条件。“固态电池要想产业化还很难。”刘彦龙表示，试验样本的固态电池是做出来了，能正常充放电，但能否达到车规级应用还待验证和研究。“动力锂离子电池跟一般消费类电池不同，对一致性、装车后的循环寿命、安全性都有更高的要求，这是目前单体模型固态电池必须攻克的难题。只有这些问题解决了，才能谈产业化。”刘彦龙说。
墨柯也强调，尽管很多厂商都对固态电池寄予很高的期待，包括丰田提出2022年进行商业化应用，但现在看，可能还要晚一些，或要等2025年才有可能实现。“从液态到固态，对电池结构和生产来说都是一个巨大变革，而这种革命对电池公司而言并不容易。”墨柯表示，以固态电池的生产为例，现在液态电池的生产是在级片之间注入电解液，而固态电池内部是固体，这就决定不可能用现有的生产工艺、设备生产固态电池，这对电池公司是一项很大的挑战。“电池生产是一项非常专业的工艺，大部分具有一定实力的电池厂都有10年以上的历史，他们在生产工艺、设备甚至生产经验上经过多年的探索，才使得电池具有今天的水平，完全推翻重来，相当于革自己的命，这是一项非常不容易的事。”
更现实的考虑是，在当前电池产量不充裕的情况下，没有一家公司会放弃目前成熟的工艺、业务和体系，去大刀阔斧地另起炉灶投资一个全新的领域。就像当年的柯达最早发明数码技术，却因为自身在胶片领域占有很大市场份额，具备成熟的产业链体系而未能及时转型相同。又如，比亚迪最新推出的刀片电池，只是改变了既有的电池结构，通过空间利用率的提升达到提升能量密度的目的，足以满足当下其对动力锂离子电池能量密度提升的需求，有了刀片电池，比亚迪对下一代电池或者固态电池也就没那么迫切了。在未从根本上改变生产工艺的前提下，实现效率的最大化才是公司生存之道。墨柯表示，在动力锂离子电池领域，这一转型将是一个漫长的过程，尤其是车规级固态电池目前尚不具备产业化条件。
