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文 |英国电信金融。近日，被誉为美国固态电池“三驾马车”之一的Quantumscape宣布，其固态电池已成功通过德国大众汽车严格的50万公里耐久测试。
据大众汽车集团旗下电池子公司PowerCo公司1月3日发布的一份报告显示，Quantumscape提供的24层固态电池A样品在德国萨尔茨吉特的实验室进行了数月的测试，进行了1000多次充电循环，电池容量保持率仍高达95%。 这似乎令人印象深刻，但一些专家指出，实际使用中的环境条件远比实验室复杂得多，能否在较长时间内保持如此高的容量保持率值得怀疑。
此外，测试数据显示，配备 QuantumScape 电池的电动汽车在 WLTP 模式下的续航里程为 500-600 公里。 在电池的整个使用寿命内，车辆可以行驶超过 500,000 公里而不会显着降低续航里程。 不过，有分析人士指出，这一范围仍低于部分现有液态电池的性能，固态电池生产成本较高，商业化前景仍不明朗。
尽管 Quantumscape 声称其固态电池性能超过了目前 700 次充电循环中最大容量损失 20% 的行业标准，并且在快速充电能力、安全性和自放电方面达到或超过相关测试标准，但许多业内人士仍持保留态度。 他们认为，固态电池技术仍处于早期发展阶段，距离大规模商业化应用还有很长的路要走。
Quantumscape 首席执行官 Jagdeep Singh 在接受采访时承认，该公司在固态电池技术方面取得了重大进展，但在该技术真正推向市场之前还有“很长的路要走”。 这一表态无疑给对Quantumscape寄予厚望的投资者泼了一盆冷水。
Singh 和 Quantumscape 团队一直在努力将这项技术工业化并加快其上市时间。 然而，令人失望的是，到目前为止，他们还没有能够给出明确的商业化时间表。 这让耐心等待了几年的股东们感到焦虑和失望。
事实上，一些早期投资者已经在Quantumscape上遭受了重大损失。 他们原本预计该公司将迅速将固态电池技术商业化，这将带来丰厚的回报。 然而，随着时间的流逝，Quantumscape 的股价并没有像预期的那样走势**，而是出现了显着的**，导致这些投资者损失了很多钱。
随着科学技术的飞速发展，固态电池作为一种新兴的电池技术，正逐渐进入我们的视野。 它与传统的锂离子电池和锂离子聚合物电池有根本的区别，主要是因为它使用固体电极和固体电解质。
我们知道，无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，都离不开液体电解质这一关键介质。 科学家曾将这种传统的液态锂电池形象地比作“摇椅电池”，其中摇椅的两端代表电池的正负极，中间的液体电解质就像摇椅的座子，锂离子在其中来回穿梭，完成电池的充放电过程。
然而，固态电池的出现有望彻底改变这一格局。 它采用全固态电解质，不仅改变了电池的适用材料体系，更重要的是可以直接使用锂金属作为负极，从而大大减少了负极材料的用量，提高了电池的能量密度。
此外，在传统锂离子电池中占体积和质量近40%的隔膜和电解质，在固态电池中被固态电解质所取代。 这样，正负极之间的距离大大减小，甚至达到只有几微米到十几微米的水平，从而大大减小了电池的厚度。 这也意味着，全固态电池技术是实现电池小型化和薄膜化的关键。
不仅如此，当固体电解质的厚度低于毫米级时，即使是脆性陶瓷材料也能表现出一定的柔韧性。 因此，全固态电池在轻薄化后，柔韧性也将得到显著提高。 通过选择正确的封装材料，所得电池可以承受数百到数千次弯曲，而不会降低性能。
在安全性方面，固态电池也显示出显着的优势。 传统的液态锂电池在大电流下工作时可能会出现锂枝晶，这会刺穿隔膜并造成短路损坏。 同时，电解液为有机液体，在高温下容易发生副反应、氧化分解、产气等安全隐患。 采用全固态电池技术可以有效解决这些问题。
原则上，固态电池与液体电池没有太大区别，但它们的电解质是固态的这一事实赋予了它们更多的优势。 固态电解质的密度和结构允许更多的带电离子集中在一端，传导更多的电流并增加电池容量。 因此，在相同的功率下，固态电池的体积可以更小。 同时，由于没有电解液，固态电池更容易封存，在汽车等大型设备中使用时，不需要额外的辅助设备，如冷却管和电子控制，不仅节省了成本，而且减轻了重量。
鉴于锂离子电池通常被认为已接近其性能极限，固态电池近年来被寄予厚望，因为它是有可能继承锂离子电池地位的下一代电池技术。
它使用锂、钠等制成的玻璃化合物作为导电物质，替代传统的电解液，从而大大提高了锂电池的能量密度。 虽然固态电池的功率密度相对较低，但其高能量密度和功率重量比使其成为电动汽车等应用的理想选择。
在新能源汽车的风口浪尖上，固态电池作为被寄予厚望的下一代动力电池，其商业化进程备受关注。 近日，丰田汽车在技术发布会上发布了重磅消息：他们已经找到了合适的材料，并计划在2024年至2024年之间将固态电池商业化，并推出配备该技术的纯电动汽车。 然而，这一表态并未附有详细的技术演示，引发了外界的质疑和讨论。
固态电池的优势显而易见：安全性高、能量密度高、极端温度下性能稳定。 这些特点使其成为动力电池领域的明星，各国都在争相布局。 但回顾历史，我们会发现，固态电池量产之路并不平坦。 早在30年前，美国橡树岭国家实验室就声称已经研制出固态电池，但直到今天，还没有实现大规模量产。
目前，固态电池按材料体系主要分为硫化物、聚合物和氧化物三大技术路线。 日韩企业，如丰田、三星SDI等，主要押注硫化物系统，有深厚的技术积累。 欧洲偏向于聚合物路线，而中国则以氧化物体系为主。 然而，无论采取哪条路线，都存在根本的技术挑战和成本问题。
硫化物电解质备受期待，但其空气稳定性较差，暴露在空气中会产生性能衰减的有毒气体聚合物电解质在室温下离子电导率低，限制了其商业应用虽然氧化物电解质具有较宽的电化学稳定性窗口，但它们也具有界面化学副反应和锂枝晶生长。
在成本方面，目前半固态电池的成本远高于液态电池。 以NCM811液态电芯和半固态电芯为例，半固态电芯成本上涨了80%左右，其中固态电解质成本占总成本的一半。 考虑到全固态电池在生产工艺、质量控制等方面的更高要求，其成本只会更高。
动力电池的量产需要满足能量密度、充放电倍率性能、成本、安全性和循环寿命五大指标。 实验室的研究成果往往只能在一项或几项指标上取得突破，必须同时满足各项指标要求才能实现量产。 因此，虽然固态电池似乎处于商业化的边缘，但大规模生产的道路仍然漫长而充满挑战。
面对固态电池的高成本和技术问题，国内一些车企开始转向半固态电池的研发和生产。 然而，即使是半固态电池仍然很昂贵。 以蔚来推出的ET7车型为例，其半固态电池的成本高达25万元，这显然是大多数家用车无法承受的。
总体而言，固态电池作为下一代动力电池的候选者，具有诸多优势，但其商业化进程仍面临诸多挑战。 成本高、技术难题亟待解决、严格的生产工艺和质量控制要求等问题是制约其大规模产业化的关键因素。 未来几年，固态电池的大规模量产可能很难看到，但其潜在的巨大市场价值和战略意义仍然让各国和企业不愿放弃在这一领域的竞争。
随着新能源汽车市场持续升温，固态电池作为下一代电池技术的有力竞争者，正吸引着全球车企和投资者的关注。 去年12月，蔚来汽车CEO李斌亲自驾驶ET7挑战“千公里续航”，搭载的150kWh超长续航电池组成为全球关注的焦点。 这款热失控软包CTP电池的能量密度高达360Wh kg，预计今年4月正式量产，为蔚来全款车型注入新动力。
在固态电池的赛道上，中国车企和海外巨头正在加速布局。 上汽集团宣布，将从2024年起量产多款车型的半固态电池。 长安汽车和广汽集团的目标是将时间窗口定为2024年至2024年，并计划推出搭载半固态电池的车型。 在海外，宝马和日产也公布了各自的固态电池研发和应用计划。
值得一提的是，虽然丰田早前就宣布将在2024年实现全固态电池的量产，但最近却将这一时间表推迟到2024年及以后。 这一调整无疑给固态电池量产前景增添了一丝不确定性。
然而，中国在全球固态电池领域的研发实力不容小觑。 据国家知识产权局局长沈长宇介绍，中国是世界锂电池特别是固态电池领域的主要技术国家之一。 截至2024年5月，中国固态电池关键技术专利申请量占全球36%7%，近五年年均增长率位居世界第一。
中信新能源汽车行业分析师袁建聪指出，固态电池突破了锂离子电池安全性和能量密度的瓶颈，具有巨大的应用潜力。 在中国，宁德时代、中创新航空、赣锋锂业等电池企业，以及广汽埃安、长安汽车等车企都在固态电池领域积极布局。 根据行业规划，全固态电池量产时间有望在2024年左右实现。
就企业而言，宁德时代在互动平台上表示，公司拥有大量的固态电池技术储备，致力于解决各种工程技术难题。 虽然公司目前主打凝聚态电池已经比固态电池更快地实现了量产，但固态电池的研发仍在稳步推进。 广汽集团宣布，固态电池取得突破，计划2024年搭载于整车。
此外，上汽集团、一汽集团、东风集团等国内车企在固态电池领域也取得了重要进展。 其中，上汽集团将从2024年开始实现半固态电池的量产应用。
一汽集团开展相关固态电池开发的主体是一汽研究总院新能源开发研究院电池开发部。 公开资料显示，其研发的全固态电池采用硫化物固态电解质技术路线，研发出容量为10Ah、比能量为320Wh kg、680Wh L、循环寿命超过500次的全固态电池。
东风集团的第二代固态电池也有望在2024年上半年量产，届时该车的续航里程将超过1000公里。 此外，比亚迪早在2024年就开始投入固态锂电池的研发，目前在国内拥有大量相关专利，在国内名列前茅。
总体而言，固态电池作为下一代电池技术的有力竞争者，正吸引着全球车企和投资者的关注。 虽然量产进度仍存在一定的不确定性，但随着技术的不断进步和产业链的逐步完善，固态电池量产的前景越来越明朗。
中信认为，随着固态电池产业链成本的降低和产业化，固态电池的各个环节将充分受益，为新能源汽车市场的发展注入新的活力。 中国邮政**还表示，预计2024年中国固态电池出货量将达到251台1GWh，预计2024年市场空间将达到200亿元。
引用：
充电 10 分钟，续航 1200 公里？刷屏量产固态电池有多难 新京报《固态电池量产难点在哪里》 经济** 固态电池 《新能源汽车产业固态电池专题报道：半固态加载引领，全固态未来可期》 中信** 固态电池产业深度：产业化按下加速键，技术突破进行中 中国邮政** 固态电池产业化加速，电池材料再扩——固态电池产业系列：固态电解质“国泰君安”固态电池产业深度：期待已久的开始，依旧抱着琵琶半遮脸“东吴**。