在市場的高度關注和熱炒下，作為全球動力電池龍頭的寧德時代也無法對固態電池避而不談。
日前，寧德時代首席科學家吳凱在CIBF上表示，如果用技術和制造成熟度作為評價體系(以1-9打分)，寧德時代的全固態電池研發目前處于4分的水平。吳凱稱，寧德時代的目標是到2027年達到7-8分的水平，“2027年，寧德時代全固態電池小批量生產機會很大，但受成本等因素制約，大規模生產尚不能實現。”
事實上，在此之前，寧德時代董事長曾毓群已經兩次就全固態電池表態。今年3月，在接受機構調研時，寧德時代董事長曾毓群表示，前沿技術的落地要經歷3個路線，即技術路線、產品路線、商品路線。首先看在技術上是否成立、能否打通;其次，變成產品之后，在生產制造過程中安全性、可靠性、一致性、質量是否能保證;第三，是否能賣出去，因為太貴了可能會賣不動。
01
對全固態電池的關注升溫
固態電池有3條技術路線，即氧化物路線、硫化物路線、及聚合物路線。“目前還有很多基本的科學問題待解決，如大多數固態電解質中的離子擴散速率與液態電解質存在數量級差異、固固界面難以始終保持良好接觸等，在突破這些科技問題后，還會遇到產業化的問題。”曾毓群表示。
同月，曾毓群在接受英國《金融時報》采訪時也指出，日本汽車制造商等鼓吹的電動汽車固態電池距離商業化還有數年時間，這項技術還不夠完善，缺乏耐用性，且仍然存在安全問題(比如電池在車禍中破裂導致的后果等)。
可以看出，吳凱上月對于全固態電池的表態，已經是寧德時代今年第三次公開就全固態電池的產業化表態。
今年以來，對全固態電池的關注和熱議從國外傳入國內。對于國外企業來說，希望通過全固態電池實現彎道超車，趕超中國在動力電池領域的優勢;對于國內企業來說，如何鞏固和引領在動力電池領域的產業、技術優勢，政府和頭部企業也同樣很重視。
全固態電池之所以成為國內外企業押注的核心路線，在于其能夠在超高安全保證的前提下較大幅度的提升能量密度，從而實現極致性能，可以滿足更多場景的應用需求，實現對現有電池體系的顛覆。
在全球進行全固態電池競逐的大環境下，寧德時代也不得不表示，“公司(寧德時代)非常重視固態電池，已經進行了多年的布局，最近加大了很多投入。”
需要指出的是，寧德時代在全固態電池產業化時間表上，仍然較為冷靜。
吳凱認為，要實現全固態電池產業化，仍需要解決固固界面、鋰金屬負極應用、硫化物電解質在空氣中不穩定和合成成本較高，以及全固態電池生產工藝等四大難題。
事實上，上述四個難題，目前沒有一個可以很好地得到解決。
以固固界面的問題為例，正極材料與電解質之間固固界面接觸不充分，阻礙離子傳輸;負極在充放電過程體積膨脹大，導致固-固界面的動態損傷，難以修復，持續惡化固-固界面……這些都嚴重影響全固態電池的循環壽命和倍率性能。
全固態電池要實現500Wh/kg、1000Wh/L的高能量密度目標，電池負極以目前的技術看必須用鋰金屬，但鋰金屬有兩個問題：巨大的體積膨脹和枝晶生長。此外，全固態鋰金屬電池還有一個瓶頸需要突破，那就是電池循環次數的提升。據中科院院士歐陽明高介紹，目前500Wh/kg的鋰金屬電池大概只有幾十次的循環壽命，還要做大量的工作。此外，在快充和安全性方面，因為鋰金屬熔點只有180攝氏度，這些都需要攻關。
由此可見，全固態電池的研發和量產是一項非常艱巨復雜的工程。寧德時代針對固態電池已經有十余年的研發積累，目前已經組建了一支近千人的全固態電池研發團隊，也取得了一些進展和經驗。吳凱表示，從全固態電池的技術成熟度和制造成熟度來看，有望在未來3年逐步進入成熟期，真正開啟量產化進程。
02
半固態路線有必要有意義
相比國外直接押注全固態電池，國內企業現階段則重點以半固態(固液混合)為特色，產業鏈完整，企業正嘗試裝車配套。業內人士認為，產生這種局面的原因，主要是中國在液態電池技術路線上技術成熟，產業鏈非常完善，且下游應用場景比較多元。
歐陽明高認為，作為過渡技術路線，國內發展半固態電池有必要有且意義。
事實上，半固態電池近年來在國內已經被廣泛推進，且卓有成效。
目前包括億緯鋰能、孚能科技、力神電池、清淘能源、衛藍新能源、正力新能、比克電池、國軒高科、贛鋒鋰電等多家企業，都已經將半固態電池推向了產業化階段。
近日，比克電池透露，公司預計今年7月將具備半固態電池的交付能力。據悉，比克半固態鋰電池采用聚合物+氧化物的復合體系，通過固態電解質摻混和原位固化技術，形成電解液含量在10%以內的半固態電池，“這種技術路線下的能量密度可達到350Wh/kg以上，呈現高能量、高安全、低膨脹、低內阻、寬溫區的特性。”
據比克電池介紹，公司正不斷優化半固態體系，目前能量密度可達到360Wh/kg。同時，比克電池正規劃將金屬鋰負極應用到半固態電池體系，計劃在2024年底將能量密度提升至450Wh/kg。
上個月，正力新能發布了雙重半固態超長續航大圓柱電池。據悉，正力新能研發了超高鎳正極材料的固態電解質表面修飾技術和固態電解質復合隔膜技術。得益于此，大圓柱電芯的失效起始溫度提升10°C，失效最高溫度降低150°C。功率性能改善上，零下20°C 低溫功率提升了20%。
據介紹，正力新能46系列大圓柱電芯采用超高鎳正極+高硅負極的材料體系，使得動力電池系統能量密度超245Wh/kg，整包電量高達 170kWh，支持純電MPV車型，滿電續航1000公里以上。
日前，億緯鋰能透露，公司固液混合的半固態體系，目前已完成了部分產品開發?；?0Ah軟包半固態電池，可實現330Wh/Kg的能量密度，循環壽命超過2000次。
清陶能源的半固態電池由復合正極、復合負極、電解質和電解質隔膜組成，仍有注液環節，液體比例大概在5%-15%，今年將配套智己L6裝車上市銷售。
據孚能科技介紹，其第一代半固態電池已順利量產裝車;下一代半固態產品已具備量產條件，具有更高能量密度，適用于乘用車、低空飛行等新興領域。
力神電池透露，公司于今年1月完成全新一代半固態電池開發，能量密度達402Wh/kg。據介紹，該產品兼顧高能量密度和高安全性能，采用新型集成設計技術，通過調控電化學工藝制式抑制過渡金屬溶出和結構錯位生長，實現半固體電池的超輕量化和高安全。據悉，該產品未來將主要瞄準超長續航中高端電動汽車，以及eVTOL(電動垂直起降飛行器)等領域。
從技術成熟度和產業化進程來看，中國在液態、半固態電池領域已經實現了引領，尤其是半固態電池預計在接下來兩三年內會實現批量配套應用，繼續在高安全、高能量密度等維度上實現引領。
相較于中國，日本和歐美在液態、半固態電池方面處于落后地位。其發展全固態電池的目標，在于顛覆中國在液態鋰電池方面的優勢。“我們要保優勢、防顛覆，攻克全固態，兼顧優化液態鋰離子電池。我們不能扔液態鋰離子電池，液態鋰離子電池是我們的優勢強項，今后幾十年還要靠這個吃飯。”歐陽明高說。實際上，全固態電池的顛覆風險業界都心里有數，無論是對于現在的頭部電池企業如何鞏固優勢堡壘，還是應對海外企業的競爭，全固態電池的研發都會被迫提速。
