固态电池要颠覆电动车行业？

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12月9日《日经新闻》报道，丰田正在开发固态电池，一次充电续航500公里，充满电只需要10分钟，相比传统电动汽车缩减了至少三分之二，有望成为全球首家量产搭载固态电池汽车的厂商，将于明年推出原型车。

图片来自Toyota

除了丰田的新闻之外，由大众集团和比尔盖茨共同投资的QuantumScape公司也发布了全新的固态电池技术，15分钟能充电80%，能量密度提升50%，可适应更宽泛的使用温度，最低可达零下30度。大众集团表示，目标是2025年建立该款新电池的生产线。

｜那么，固态电池与传统锂离子电池有什么不同？

传统锂电池：是由正极、隔膜、负极，再灌上电解液制造而成。

固态电池：是采用固态电解质的锂离子电池，电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能。

两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态，相当于将正负极之间，锂离子迁移的介质由液态变为固态。而随着正极材料的持续升级，固态电解质能够做出较好的适配，有利于提升电池系统的能量密度。

固态电池的优点：

由于采用了固态的电解质，与传统锂电池相比，固态电池具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发、起火风险低，能量密度高的特点。

固态电池的产业化时点：

一般认为，要解决电池的能量密度问题，消灭里程焦虑，最后的方案是固态电池。虽然固态电池有很多优点，但是由于成本高、产能低，一直迟迟未得到普及。

固态电池的商业化进程可能没有大家想的那么快，2019年宁德时代就表示，正在进行全固态电池的研发工作，也制作出了样品，但是要完全商品化还需要10年时间，也就是说离量产还很远。

固态电池应用进度预计：

-2021年，是固态电池市场孕育期，进行相关产品的规划和研发，市场仍是三元电池的天下。

-2021-2025年，进入固态电池应用初期，电池能量密度达到300-500Wh/kg，小部分高端电动车将搭载固态电池。

-2025-2030年甚至更长时间，真正迎来市场成熟期，固态电池能量密度达到突破500Wh/kg，真正普及量产。

总的来说，全固态电池，尤其是针对车辆这类大电流的应用，距离工业规模化还比较远，需要进一步提升技术水平、控制成本。

｜为什么有人说马上量产，有人却说需要10年？

你可能会猜到，目前市面上宣传的那些量产的“固态电池”，并不是全固态电池，而是一种半固态电池。

半固态电池，通常是一侧电极采用固态电解质，而另一侧电极仍用液态电解质。尝试半固态电池的，很多是出于快速商业应用的考虑，比如丰田将目标定于研发电车用的全固态电池，但也表示会从 “半固态电池” 开始逐步进入市场。

而宁德时代所说的量产需要十年，指的是全固态电池，这是电池的终极目标。

丰田和QuantumScape的固态电池，会对头部动力电池企业造成威胁么？

从固态电池的研发方面看：

欧美电池技术创新主要以创业型公司为主，因为欧美都是小企业来负责创新，大企业用并购的方式来解决创新问题，所以他没有必要广泛的去试探。

日本以传统车企、机械企业为主，因为日本的传统企业都是有很强的前瞻性的，任何新技术都要去试一试。

中国进入固态电池领域相对较晚，但是，我们认为固态电池也没有媒体传的那么神，研发即使最后相差1-2年，也不足以颠覆头部动力电池公司。

第一，锂电池成为主流，改进速度会很快。现在的液态形式的三元锂电池或磷酸铁锂电池，会不断的改进，尤其如果每年都能改进30%，5年10年，改进后的效能和固态电池也相差不大了。

第二，固态电池的创新技术容易汇集到头部企业。因为固态电池还是锂电池的路线，在锂电池路线里，这些不断提升的技术最后容易汇集的是头部企业。对于新的电池技术突破，自己建厂有很高的门槛和风险，所以很多人会把技术卖给头部企业，很快就能让它放大上量。固态电池之间的相对技术差距没那么大，并且在固态电池的商业化里，显然量大的优势才更重要。

关于固态电池的讨论，我们在【前哨科技特训营】直播课上有更细致的分析，感兴趣的朋友可以在课程回放里看到。