原標題：固態電池大戰將至

未來5-10年將是固態電池行業發展的重要窗口期，各家企業的主要任務將是潛心研發，儘快將產品投向市場。

21世紀新汽車研究院研究員 左茂軒 北京報道

中國新能源汽車產業的發展，大力推動着我國動力電池產業的發展，培育出了寧德時代、比亞迪等龍頭企業，我國鋰電池技術和市場發展規模目前均處於全球領先水平。

未來幾年，動力電池裝機量將隨着電動汽車市場的快速增長而爆發。

12月2日，中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高表示，今年1到9月份，國內動力電池的裝車量共計0.92億千瓦時，預計全年將達到1.5億千瓦時左右。而2025年將達到約6億千瓦時，2030年則將在15億-20億千瓦時之間。

規模擴大的同時，動力電池的技術仍在發展。除了進一步提升目前市場主流的磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池的能量比之外，動力電池的材料革新同樣值得期待。能量比更高、性能更高、更加安全的固態電池，被視作下一代動力電池技術發展的風向。

即將上市的蔚來ET7將首次在量產車上搭載半固態電池，由此逐步開啓半固態電池及固態電池的市場化。

綜合行業內主要參與車企及動力電池企業的技術路線圖和相關產業規劃，21世紀新汽車研究院預計，在2025年前，半固態電池會逐步實現商業化，在動力電池的整體市場上逐漸形成一定規模；2025年左右，全固態電池將開始小規模搭載在實車上；2030年左右，第一代固態電池將實現小規模產業化；2035年左右，新一代固態電池可能會加速提升固態電池的市場化規模，而液態電解質電池的市場份額出現下滑。

目前，固態電池領域的主要玩家包括三類：第一類是車企自主研發，主要代表包括日本的豐田、本田、日產等企業；第二類則是動力電池企業，目前中日韓等國的動力電池龍頭企業都在加大動力電池的研發；第三類則是初創企業，其中不少企業已經獲得了知名跨國企業的投資。

不過，需要指出的是，目前歐美和日韓企業在下一代固態電池領域的研發上處於領先地位，我國固態電池行業與其存在一定差距。

歐陽明高認爲，從國家角度來看，日本對於全固態電池最爲重視、做得最好、規模最大。日本有很大的國家計劃，分工細緻。而在研發全固態電池上，我國現在還處於“各自爲政”階段，沒有一個完整的國家計劃來推動，相比之下，日本較中國超前5年。

發展固態電池是大勢所趨

從1991年索尼公司將含有液態電解質的鋰離子電池帶入電子設備應用至今，液態鋰電池已經成爲目前最爲成熟、使用最廣泛的技術路線之一。

在新能源汽車領域，磷酸鐵鋰和三元鋰電池已經發展成行業的主流技術。但是，固態電池於近年被視爲可以繼承鋰離子電池地位的電池。與鋰離子電池相比，固態電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。固態電池一般功率密度較低，能量密度較高，非常適合用於電動汽車之上。

從技術角度而言，固態電池替代傳統鋰電池是大趨勢。儘管近年來鋰離子電池的能量密度不斷提升，但是從化學屬性上來看存在一定上限。而固態電池除了能量密度更高之外，也擁有更高的安全性和更長的使用壽命。

固態電池需要找到合適的固態電解質，目前主要有硫化物和氧化物兩種路線。其中，豐田以及鋰電行業的巨頭主要都選擇硫化物這一技術路線。目前，固態電解質是固態電池行業想取得突破要面對的最主要問題，需要解決成本、穩定性等一系列難點。

此外，真正的固態電池是要用鋰金屬作爲負極，鋰在循環過程中即使沒有鋰枝晶，也要面對粉化、循環壽命的問題。

整體而言，固態電池的商業化還需要較長一段時間。因此整個動力電池行業在未來將呈現從液態到半固態再到全固態的技術發展趨勢。

半固態電池是在目前工藝、技術方面比較成熟的前提下，可以快速實現的方案。半固態電池不一定用鋰金屬作爲負極，可以用高硅的負極、高鎳的正極，中間也有隔膜，有固態電解質，還有少量的電解液。

歐陽明高認爲，固態電池真正投入大規模商業應用，大概的時間是在2025-2030年之間。當前這一代鋰離子電池的比能量上限大約爲300wh/kg。2025年會出現與現有液態電解質鋰離子電池比能量大體相當的第一代全固態電池。2030年後將出現第二代採用新型正負極材料的全固態電池，比能量會提升到500wh/kg，還會有高比能量鋰-硫電池、金屬空氣電池。

歐陽明高預計，現有的鋰離子電池包括固液混合的鋰離子電池在2030年之前處於絕對主導地位。第一代全固態電池產業化，佔市場比例接近1%的時間點可能在2030年左右。2035年之後，新一代固態電池，鉀、鎂、鈉、鋰-硫等各類電池進入市場。到2050年，液態鋰離子電池有可能減少到大約20%。

全球車企爭相佈局發力

2021年以來，多家跨國企業在宣佈電動汽車發展規劃時，均提及了對於電池行業的佈局，多家企業已經制定了固態電池商業規劃，並開展相關業務佈局。

不同車企佈局固態電池的方式存在差異，目前的主要形式包括自己研發和對外投資兩種。

車企自研固態電池的代表性企業，包括豐田、本田、日產等日本企業。其中，豐田是最早研發固態電池的企業之一，擁有最多相關技術專利。

儘管日本車企目前在純電動汽車領域的發展較爲遲緩，但均極爲重視下一代固態電池的開發和商業化。豐田計劃在2025年，實現全固態電池的小規模量產，首先搭載在混動車型上；到2030年，實現全固態電池持續的、穩定的量產。日產汽車則計劃到2028年推出搭載獨創全固態電池的電動車型，並計劃2024年在日本橫濱建造試點工廠。

歐洲及美國車企則通過投資頭部初創企業的方式來進行相關業務佈局，並持續加碼投資，2021年多家企業有不少新動作。

早在2018年，大衆汽車集團就投資了美國固態電池公司Quantum Scape1億美元，並開展合作，2020年追加2億美元投資。該公司於2020年9月上市，大衆持有其A類股票31.05%。

通用汽車則在2018年參與了美國固態電池公司Solid Energy Systems（SES）的B輪融資。2021年4月，SES完成了1.39億美元的D輪融資，由通用汽車領投。

2021年5月，寶馬集團和福特汽車則宣佈聯合向固態電池初創企業Solid Power投資1.39億美元；2021年12月，戴姆勒和Stellantis表示將對固態電池製造商Factorial Energy進行戰略投資，並與其展開業務合作，不過，目前戴姆勒、Stellantis和Factorial還沒有對外透露投資的財務細節。

現代汽車則除了在2018年與三星SDI聯合投資Solid Power之外，還在2021年投資了與通用汽車關係密切的SES。

目前國際上的主流跨國汽車企業均在擴大對固態電池領域的佈局，國內車企方面，目前有較爲明確動作的，則主要包括上汽集團、長城汽車、蔚來、北汽新能源等少數企業。

上汽集團與Quantum Scape、Solid Energy、清陶等固態電池初創企業開展了戰略合作；長城汽車旗下的蜂巢能源也提出了非常具體的固態電池技術發展規劃。

整體而言，中國本土車企對於固態電池的研發熱情並沒有海外的跨國汽車集團高。

從量產時間表來看，儘管蔚來將率先搭載半固態電池，但除了上汽稱其將在2025年投產固態電池之外，國內暫未有其他車企給出固態電池商業化的明確時間節點。跨國車企方面，大部分則提出在2025年左右推出搭載固態電池的原型車或者實現小規模生產，2030年左右實現產業化應用。

因此，未來5-10年將是固態電池行業發展的重要窗口期，各家企業的主要任務將是潛心研發，以實現將相關產品更快地投向市場這一目標。

動力電池的下一個戰場

目前的汽車動力電池市場的頭部玩家，以中日韓企業爲主。在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池領域，我國動力電池材料結構創新走在全球前列，擁有技術和市場優勢。寧德時代和比亞迪等企業也受到資本追捧，股價不斷走高。

但是，隨着技術的進步和發展，固態電池的商業化有可能帶來市場的重新洗牌，這也會帶來巨大的商業前景。此前在電動汽車電池市場不及中國企業的歐美及日韓等國，都已經將此作爲趕超的機遇。

不少初具實力的固態電池初創企業，正在受到資本的追捧。

美國的Quantum Scape、Solid Energy Systems、Solid Power、Factorial Energy等企業大都源於頂尖高校研究所，正在盡力將研究成果從實驗室帶上市場。這四家公司都已經得到了不同頭部車企的投資。

Quantum Scape於2020年9月通過與一家SPAC公司Kensington Capital合併實現上市。儘管該公司還沒有產品推出，還處於投入期，但在上市初期受到市場追捧，市值一度曾飆升至近500億美元，但由於持續的虧損，此後該公司股價出現大幅回調，該公司最新市值約爲103.7億美元。由此也可見資本市場對於固態電池的熱情。

近期獲得戴姆勒、Stellantis投資的Factorial公司，團隊高層陣容非常豪華。Factorial公司CEO Joe Taylo此前曾出任松下北美公司CEO，公司的顧問委員會成員包括戴姆勒前CEO蔡澈、福特前CEO馬克·菲爾茲和奧巴馬政府汽車工業總統特別工作組前高級顧問哈里·威爾遜等人，馬克·菲爾茲和哈里·威爾遜是Factorial重要的投資人。

國內的衛藍新能源、星盈科技、清陶能源等初創企業也收穫了新融資。

成立於2016年的衛藍新能源，是中科院物理研究所清潔能源實驗室固態電池技術的產業化平臺，該公司是蔚來ET7半固態電池供應商。啓信寶顯示，衛藍新能源完成了約5億元的C輪融資，投資方包括小米集團、華爲技術、IDG資本、蔚來資本、允泰資本，本輪融資後衛藍新能源估值達到50億元。

上汽、廣汽此前則分別領投了固態電池企業清陶能源的E+輪和E++輪融資。

當然，國內外主要的頭部電池企業也都已經開展固態電池研發多年，在未來也是固態電池領域的主要參與者。

LG能源、三星SDI、SKI等韓國企業也都提出了固態電池的量產規劃，而國內的頭部企業寧德時代和比亞迪均未明確給出推出固態電池的時間表，暫未對外透露更多信息。除了固態電池之外，寧德時代2021年發佈了第一代鈉離子電池，但鈉離子電池的商業化也需要很長的一段時間。

固態電池已經行走在風口之上，無論對車企、動力電池企業還是初創企業而言，它都是一個充滿潛力但又極具挑戰的新賽道，將是未來十年動力電池行業資本競爭、技術競爭、市場競爭的一大焦點。

（編輯：張若思）