5月，固態電池消息層出，引起熱議。

首先是CIBF期間，馬車動力首次展出了25Ah硫化物全固態電芯、硅基高能量密度全固態電芯等樣品。同時，展會上馬車動力公布固態電解質材料正式開售，可接受預訂。

其次，多家企業透露固態電池產品進度。

比如，5月19日，贛鋒鋰業在業績說明會上表示，公司一代固態電池已經開始量產，二代固態電池安全性能完全達到車規要求，研發樣品電池的循環性能已達到車企要求。

蔚來在5月24晚間的發布會中也表示，150kWh電池包將于7月上線。該電池采用固態電解液、硅碳復合負極材料、超高鎳正極材料，單體能量密度達 360Wh/kg。從發布會上展示的細節可以看到，用上該電池包的ES6，CLTC純電續航達到930 公里，同時該電池包支持換電。

以上企業的聲明無疑給了行業量產固態電池很大的信心，一時間引起諸多議論。但實際上，業內部分人認為固態電池在未來幾年內根本不可能實現量產，原因是研發多年目前沒有取得突破性進展，這一點日韓廠商已經做出印證。

目前來看，中外大部分固態電池項目仍處于研發階段，已經推出的固態電池各項指標表現尚有欠缺，與液態電池相比存在技術成熟度不夠、產業供應不完善等問題，因此量產商用仍需時間。

01 固態電池發展史

固態電池的發展歷史可追溯到1972年，當時SCROSATI B等首次報道了一種采用LiI為電解質的固態鋰離子一次電池。

1983年，日本東芝公司宣布開發一款可實用的Li/TiS2薄膜全固態電池。

但之后固態聚合物電解質沒有在鋰電池應用上取得實質性進展，離子導電率不高是其無法克服的障礙，沒有良好的離子導電率，研發者難以知道各種嵌入型電極材料與固態聚合物電解質的電化學穩定性如何，也無法得知固態聚合物電解質在電池實際循環中的表現如何。

盡管沒有明顯發展，國外卻沒停止探索。

2011年，Bolloré推出了BlueCar，該車配備了30kWh的鋰金屬聚合物(LMP)電池，該電池具有通過將鋰鹽溶解在共聚物(聚氧乙烯)中而制成的聚合物電解質。

2013年，科羅拉多大學博爾德分校的研究人員宣布開發出固態鋰電池，該固態電池具有基于鐵 - 硫化學物質的固態復合陰極，有望實現更高的能量容量。

2014年，Sakti3的研究人員發布了固態鋰離子電池，聲稱具有更高的能量密度和更低的成本。同時豐田宣布其固態電池開發工作并擁有最相關的專利。

2015年，Sakti3被Dyson收購。

在2017年，約翰古迪納夫公布了一個固態電池的配料，即使用玻璃電解質和堿 -金屬陽極包括鋰、鈉或鉀。但此消息也沒有掀起太大的水花。

與此同時，豐田宣布深化與松下長達數十年的合作關系，包括在固態電池方面的合作。其他開發固態電池技術的汽車制造商包括寶馬、本田、現代和日產。

Dyson也宣布放棄建造電動汽車的計劃。Fisker Inc.聲稱其固態電池技術將在2023年為“汽車級生產”做好準備。火花塞制造商NGK正在開發基于陶瓷的固態電池。

2018年，從CU Boulder研究中分離出來的Solid Power 獲得了2000萬美元的資金，用于一條小型生產線，生產全固態可充電鋰金屬電池，預計可產生10 兆瓦時的發電量。同時大眾汽車宣布對固態電池創業公司QuantumScape進行1億美元的投資，該公司隨即從斯坦福大學剝離出來。

2020 年起，我國首次將固態電池列入行業重點發展對象并提出加快研發和產業化進程，2023 年進一步提出加強固態電池標準體系研究，目前尚未出臺補貼政策，仍以市場驅動為主。

02 國外布局情況

日 本

同我國將儲能作為重點發展項目一樣，日本對于固態電池的研發已經達到了國策層面。

目前，日本各大廠商和研究院申請固態電池相關專利的數量是全球首位，產業化進程方面同樣領先于其他國家。

日本針對全固態電池的研發主線，已經從最初的探索高性能的電解質材料，逐步轉移到解決諸如電芯的試制、制造工藝的開發、充放電循環壽命等課題之上。研究重點已經進入了根據不同的應用，嘗試正極材料和負極材料的適當組合，以及嘗試實現大規模量產的制造工藝開發的階段。

在21世紀初期，日本的電池占據全球90%的市場份額，然而僅僅20年時間，中韓就完成了反超。

2018年，日本經濟產業省提出了汽車電動化發展的長期目標，明確將固態電池作為下一代電池的技術開發方向。

2020年，日本借助2050年碳中和戰略為固態電池制定了具體的行動計劃，2021年提出了《下一代電池和下一代汽車的發展》，為電池研發、材料、回收等等制定相關發展指導。

2022年8月，日本經濟產業省牽頭建立強大的電池制造產業帶，并且借助產業帶培養3萬名電池制造方面人才。

這項投資共計3.4萬億日元(約245.5億美元)，其中大部分將用于固態電池領域。

在產業政策刺激下，日本鋰電池材料聯盟(LIBTEC)籌建了固態電池研發團隊，其中包括豐田、日產、松下等企業。

2021年，日產在神奈川縣的工廠內，設置了固態電池實驗設備，計劃在2024年建立試點工廠，在2028年正式推出全固態電池汽車

2022年，本田宣布投資430億日元研發固態電池，預計2024年春季啟動固態電池的驗證生產線。

豐田是在固態電池上布局最久，也是世界上固態電池專利申請數量最多的企業，擁有1331項已知專利;第2位是松下，擁有445項專利;第3位是出光興產，擁有272項。

可以說，日本舉全國之力研發固態電池，希望借此彎道超車。

韓 國

在固態電池的研發和產業化道路上，韓國以企業界為主導，在政府部門指引下，國內各大汽車電池生產商聯合開發全固態電池。

目前，韓國研究固態電池的企業主要有三星SDI、LG和現代汽車等，其中三星、LG和SK選擇成立聯合基金共同開發固態電池。

LG新能源則有著更大野心，宣布將在2025年至2027年間實現全固態電池的商業化，無疑，韓國人將固態電池作為了與中國車企在新能源領域競爭的又一籌碼。

值得一提的是，在這一領域日韓還有聯手的趨勢，因為LG已經與豐田合資在俄亥俄州建設電池廠，實現了北美市場合資工廠目標之一。加上密歇根州和俄亥俄州另一家工廠，LG新能源在北美已經有了3座工廠。布局北美，是LG謀求的翻身之道。

現代沒有參加以上的三家聯盟，而是選擇自主開發、與高校合作和外部投資的方式進入固態電池的產業鏈。

在專利方面，韓國分布相對比較集中，三星SDI、LG和現代占比50%以上;在技術路徑方面均以硫化物電解質為主。

歐洲&美國

東亞是電池研發的重點地區，但這并不代表歐美人自甘落后，開啟二次工業革命的西方人深知，電池作為電子產品的心臟不能完全掌握在中日韓手里。

與日韓聯盟式研發相反，歐美企業主要采取自主研發，大型車企通過投資入局。

2017年，歐盟成立了歐洲電池聯盟，組建自己的電池產業，其中成員包括德國大眾、寶馬以及一眾國際電池巨頭，2018年德國在歐盟的基礎上，組建了屬于自己的動力電池研究聯盟，集結了巴斯夫、大眾等一系列國際巨頭參與，整個投資高達10億歐元。

2019年，歐盟批準了“歐洲固態電池投資專項計劃”，由歐盟牽頭出資82億歐元，用于發展固態電池。

2021年，歐盟推出2030電池創新路線圖，再次加大在電池創新上的投入，其中固態電池也處在非常重要的地位。

在能源部(DOE)科學基金和國家實驗室研究的推動下，美國在固態電池方面的研究取得了重大進展，并在此基礎上衍生出眾多初創公司，如QuantumScape、SEEO、Solid Power、Solid Energy Systems、Ionic Materials等，這些初創公司以其在固態電池技術方面的先進性，目前已分別得到了寶馬、大眾、現代等汽車巨頭和多家風投基金的投資。

正是通過這些初創公司的技術創新能力，確保了美國進入全球固態電池研究水平的前列。

從技術路徑來看，美國這些初創公司選擇的技術路徑以聚合物電解質和氧化物電解質為主，負極多采用鋰金屬。

03 國內布局提速

中國在固態電池領域的布局姍姍來遲，2019年發布《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》，首次將固態電池發展提升到國家戰略層面，但也沒有像其他國家那樣組建專門的固態電池聯盟，而是提出一個長期目標和政策，由大部分企業自主研發完成。

不過需要指出的是，中國雖然“趕了晚集”，但目前無論是從布局企業還是量產進度方面都處于領先地位。

據起點鋰電不完全統計，目前國內布局固態電池的廠商主要有(以下企業排名不分先后)：

清陶能源

目前有兩個固態電池項目：一是投資5.5億元的宜春清陶動力固態鋰電池項目，21年達產，年產能1 GWh;二是昆山開發區清陶新能源固態鋰電池項目，投資50億元，計劃產能10 GWh，投產后年產值將達到100億元。

衛藍新能源

目前已規劃4個生產基地：北京房山，江蘇溧陽，浙江湖州，山東淄博。

山東淄博基地，于22年2月開工，總投資102億元，年產能20 GWh。浙江湖州基地，于21年10月啟動車規級固態動力電芯產業化項目，產能2 GWh，22年6月全面建成投產，22年11月基地正式下線第一顆固態動力電芯，當月還新簽下總投資139億元的20 GWh固態電池項目。房山基地規劃產能8千兆瓦，預計23年建成。江蘇溧陽基地已建成0.2 GWh產能(中試線)。

寧德時代

自2012年開始，寧德時代開始申請全固態鋰電池相關專利，在聚合物全固態鋰電池、硫化物全固態鋰電池方面均有相應的技術儲備。

寧德時代目前的技術路線為凝聚態+全固態，能量密度有望達到500Wh/kg，全固態仍在開發中，預計會在2030年后實現商業化。

贛鋒鋰業

2016年，贛鋒鋰業設立固態電池研發中心，并建設全自動聚合物鋰電池生產線，兼顧固態技術的研發與商業化。2022年1月份，贛鋒鋰業與東風汽車合作的首批固態電池電動車正式完成交付;贛鋒鋰業旗下儲能、消費類設備電池也多有搭載固態技術及產品，以提升安全性能及能量密度。

目前，贛鋒鋰業子公司贛鋒鋰電在江西新余生產基地已具備2GWh固態電池產能、7GWh的磷酸鐵鋰電池產能。去年重慶新型鋰電池科技產業園也開始建設，占地630畝，總建筑面積57萬平方米，包括固態電池技術研究院、固態電池生產基地及電池Pack系統三個子項目。

蜂巢能源

2022年7月19日，蜂巢能源全固態電池實驗室研發出國內首批20Ah級硫系全固態原型電芯。該系列電芯能量密度達350-400Wh/kg，一旦量產應用，電動車可實現續航里程1000公里以上。

國軒高科

國軒于2017年開始研發固態電池和固態電解質，不過目前推出的最新產品以及技術仍然是半固態。

比亞迪

2016年，確定固態電池為未來發展方向的基調，嘗試小規模使用，將在未來10年，最快5年內推出固態電池。2017年，申請一種全固態鋰離子電池正極復合材料及一種全固態鋰離子電池的發明專利。2018年1月，推進固態電池項目商用，并將固態電池作為下一步研發重點，積極推進相關產品的產業化研發應用。2021年，公開硫系添加劑全固態電池專利。

輝能科技

2019年，發布Multi Axis BiPolar+(MAB)多軸雙極封裝技術的車用固態電池包。在相同的裝車容量下，電池包體積只比傳統電池包減小50%，重量減少30%，在模組層面，重量成組效率高達87%，電池包重量成組效率高達80%，同年與蔚來合作，為其定制生產“MAB”固態電池包。

2020年，完成1GWh固態電池產線試產;2021年，建成2GWh固態電池生產示范線;2022年，公開全球首條固態電池生產線。

預計2023年將放量出貨電動車應用，2024年實現全固態電池量產。其能量密度達到383Wh/kg，體積能量密度為1025Wh/L，循環500次 。

萬向一二三

2017年9月，投資美國Solid Power公司，并在2018年2月確認與寶馬合作，雙方將共同研發新一代電動車固態電池技術，同時又投資美國Ionic Materials公司，該公司研發出的特殊聚合物電解質，可將新型固態電池性能提高到全新水平。

2019年6月，與Ionic Materials共同正式對外宣布，全固態電池研發取得里程碑式進展，并稱“這種獨特的方法使得全固態電池有望在2022年推向市場”。2019年，在英國建立了固態電池研發中心。2020年和Karma汽車完成了合作簽約儀式，為Karma電動汽車提供動力電池(含固態電池)。

天齊鋰業

2017年，年報披露公司香港全資子公司使用自有資金1250萬美元投入了對固態電池企Solid Energy System的C輪優先股融資，投資后持股比例為11.72%

2018年5月，開始布局固態電池，公司參股公司美國Solid Energy主要開發和生產具有超高能量密度、超薄鋰金屬電池，開發電解液和負極材料。

此外，平煤國能鋰電、鵬輝能源、卡耐新能源、中航鋰電、力神電池、中天科技、勁能科技等也有相關項目，不過均是短暫一說明后就了無音訊。

04 量產無需大躍進

固態電池之所以引起注意的一個關鍵導火索，在于很久前流行于新能源圈的一句話：“固態電池普及之日，就是燃油車退出歷史舞臺之時。”

這句話源自誰之口已無法考證，卻與2022年那句：“元宇宙的出現，以及VR頭顯的崛起，將結束智能手機時代。”遙相呼應。

目前盡管固態電池離量產還有些距離，但有三個要點須說明。

首先，固態電池不一定帶來高的能量密度。

真正提升電池能量密度的關鍵在于使用硅或者鋰金屬負極。這兩種負極也正在用于液態電池，以提升能量密度。

其次，固態電池是否會更加安全，也沒有得到全面肯定。

縱然固態電解質絕緣性好，不可燃、不揮發，發生形變不會導致電解質外漏，但物理性能的安全只是電池安全的一個側面，其他領域的不安全則同樣會產生隱患。

美國能源部研究發現，全固態電池在因為鋰枝晶引發短路的溫度比傳統鋰離子電池更高，而熱量的釋放可能會通過易燃包裝或者附近的其他材料而起火;并且當固態電解質層因為各種原因而完整性受損的時候，會釋放巨大的熱量。

第三是量產問題。

氧化物基電解質這種材料制造工藝要求很高，需要800攝氏度以上的高溫燒結才可以致密成型，對于大尺寸、超薄和無缺陷的陶瓷制備工藝有著極高的要求，對電池規模化制造帶來了更大的挑戰。

在生產環境和原材料純度方面，全固態電池的要求更高，批量生產大尺寸的電解質薄膜存在困難，因此全固態電池的量產初期或只能小規模生產，用于一些對于成本容忍度更高的領域。即便到了量產階段，全固態電池的成本至少也是鋰離子電池的兩倍，完全不符合新能源產業降本的初衷。

所以，完全固態還有很長的路要走，目前很多的廠商都在固態和半固態之間尋找一個過渡，既可以提高安全性，還可以降低成本。

目前國內電池廠商的固態電池技術，比如衛藍、清陶和寧波鋒鋰等，是以固液混合技術路線為主。國內專家稱，固液混合并不是一個過渡技術，它可以算是固態電池的一種，如果全固態電池走不通的話，也有可能成為一個最終的解決方案。