前不久，果子寫過一篇文章，簡單分析了新能源車漲價潮背後的原因——原材料的漲價以及政策的調整。
買一台特斯拉，找黃牛買比在官方買還便宜，黃牛和買家都賺到了，這個反常現象，就離譜。哦對了，沒看過的狐友，可以點這裏。
最近，新能源車圈又掀起了新的熱議，而這個話題隨着近期蔚來 ET7 的交付而變得更火了，它就是：固態電池。憑藉固態電池這個彎道超車點，國產新能源車能不能吊打特斯拉？這個吹得神乎其神的新技術，又到底實不實用？別急，果子給大家好好捋一捋。
為什麼需要固態電池？
在弄清楚固態電池之前，我們先得弄明白，電動車為什麼需要固態電池，現在的電池不好用嗎？沒錯，歸根結底，就是當前常見的液態電池，已經到了發展瓶頸。電池的發展已經有快兩百年的歷史，如今最常見的是鋰離子電池。高工作電壓、快速充放電特性、長循環壽命、無記憶效應等眾多優點，是它被普遍用於數碼產品及電動汽車的原因。雖然它性能優秀，但同樣存在着難以跨越障礙：電池結構特性侷限了電池性能，也是電池衰老和存在安全隱患的根本原因。
一般而言，電池由四大核心部件組成：正極、負極、電解質以及隔膜。電池發電的原理，就是是兩個電極材料在電解液中相互交換離子，但這個結構也會使得其反應界面一直存在，也就是電池處於一直在工作的狀態，容易衰老並且也存在安全隱患。正負極作為電池氧化反應的核心，其重要性不用果子多説。根據正負極材料的不同，在新能源車上，目前主要採用磷酸鐵鋰和三元鋰電兩種鋰電池。磷酸鐵鋰電池由於沒有鈷等貴金屬材料，價格相對低廉。它有耐高温、安全性能好的優點，但也有能量密度低、低温環境下放電性能弱的缺點。至於三元鋰電池，它採用鎳鈷錳作為正極，石墨作為負極。它的優點是能量密度大，電壓更高，也就是説相同質量的電池組容量更大，性能更好。但缺點是，200 度就容易起火，所以安全性能不如磷酸鐵鋰電池。整體來看，三元鋰電池有着更好的綜合性能，但隨着技術和工藝的迭代，目前三元鋰電的單體能量密度已經接近極限，很難再有重大突破。
所以，一種能量密度高，安全性能好，循環性能高以及低温放電性能好的電池，對新能源車的發展就尤為重要。固態電池，正是有望解決這些問題的救星。
固態電池有什麼好處？
新能源車怎樣才能取代燃油車？目前在動力電池領域有一個公認的答案：電池系統能量密度起碼翻一倍，也就是從普遍的 160Wh／kg 到 400Wh／kg。要想解決電池的能量密度問題，就一定要進行動力電池的革新。所以，消滅里程焦慮，固態電池的性能特徵就是動力電池發展的目標，也是鋰電池未來的發展新方向。固態電池看着像是和液態電池完全相反的物種，但實際上只是一種在工藝和技術上，對現有鋰電池進行改進的電池。它和液態電池最主要的區別，就是把液態電解質替換為固態電解質，同時取消了隔膜。
為啥要用固態電解質？因為鋰電池本身存在鋰枝晶問題：鋰電池在充電過程中，鋰離子會在負極表面通過還原反應形成樹脂狀的鋰原子晶體。若是鋰晶體刺穿隔膜來到正極，就會造成內部短路，引發起火。所以，當新能源車不幸遭受車禍時，液態鋰電池一旦受到擠壓、衝擊，就會導致隔膜破裂，造成正負極短路，同時鋰電池內部產生大量熱量，加上液態電解質裏易燃的有機溶劑，就會造成電池起火甚至爆炸。
固態電池的使命之一，正是要解決這種不穩定性，提升安全空間。把電解質的材料從液態替換為固態後，由於鋰枝晶在固態電解質中生長緩慢且難刺透，可燃性差，所以固態電池的熱穩定性更強。解決了安全問題，固態電池就可以採用更高性能的正負極材料，使得能量密度突破 300Wh / kg。理想很豐滿，新能源車用固態電池，能在同等體積電池包的情況下，擁有更長的續航里程，更安全的運作環境，更長的電池壽命，同時也能提升新能源二手車的保值率。可以説，這些都直擊新能源車企和用户的痛點。現實嘛……通常很骨感。既然固態電池那麼好，那大夥兒都用上了嗎？
何時用上固態電池？
對固態電池應用最積極的，是國內的車企。早在 2021 年初，蔚來就聲稱將在 2022 年發佈的 ET7 上搭載全新研發的固態電池。但等到股票大漲後，蔚來又改口説，在 NIO Day 上介紹的固態電池，其實是半固態電池。
今年一月，東風方面宣稱，首批 50 輛東風風神 E70 固態電池車在江西新餘完成交付，這批固態電池由東風與贛鋒鋰業合作開發。在投資者的質問之下，贛鋒鋰業最終承認：東風 E70 裝車的電池是半固態電池。這是因為，E70 固態電池公佈的能量密度是 235—280Wh / kg，離國際上公佈的低值標準 400Wh / kg 還有相當大的差距。它最關鍵的結構，電解質，也並非全固態，只能算固液混合鋰離子電池。半固態電池只是一種過渡方案，它的固態電解質僅僅塗抹在電極或隔膜的表面，但電池依然依賴於液態電解質來進行鋰離子交換。也就是説，半固態電池同樣存在由液態電解質所引起的漏液、熱失控等安全風險。
如果説蔚來和東風都只是虛晃一槍，那真·固態電池啥時候能用上？大眾、福特、寶馬等車企，包括寧德時代在內的電池企業都一致認為，全固態電池產業化要到 2025 年才會開啓，甚至到 2030 年前，液態電解質鋰離子電池都依然是主流。就連手握大量固態電池專利的豐田，也在不斷推遲固態電池量產時間表，最新的消息已是 2028 年。豐田計劃在 2025 年前全固態電池實現小規模量產，並首先搭載在混動車型上；在 2030 年前實現持續、穩定生產。大眾多次投資固態電池開發商 QuantumScape，並計劃在 2024 年至 2025 年間開始批量生產固態電池。寶馬和福特曾聯手投資美國固態電池商 Solid Power。寶馬計劃在 2025 年前推出應用固態電池的原型車，並於 2030 年前應用於量產車。奔馳和 Stellantis 則投資了美國固態電池製造商 Factorial Energy。此外，奔馳還與中國台灣固態電池企業輝能科技合作，計劃 2028 年實現固態電池批量生產。
固態電池研發週期之長，主要還是受限於固態電池的電解質特性、工藝的難度，以及其高昂的製造成本。要是展開説的話，又是一篇長文了，暫且打住。狐友們要是有興趣，果子擇日再跟大家好好叨叨。目前而言，對於固態電池的應用，還是路漫漫其修遠兮。所以，狐友們不用怕被背刺了，現階段有電動車需求的，該買的還是得買。那麼，現階段的電動車而言，狐友們覺得哪一台才是你們心裏的最優選擇？又或者是，只喜歡燃油車？評論區裏聊聊唄！編輯：問號參考資料：
策金財經：固態電池：萬里長征的第一步品玩：風口上的固態電池，該潑一盆冷水車雲：全固態電池何時“上車”？日產計劃2028年量產超源力：固態電池：國內企業打響第一槍？錦緞：固態電池軍備競賽悄然開局
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