作为业界瞩目的颠覆性电池产品，全固态电池日前正受到全球各方的关注。由于其潜在的高能量密度、安全性和低成本等多维优势，全固态电池更被普遍认为是下代新能源动力电池的完美产品，目前包括中国、日本、欧美在内等国均加大投入攻关该颠覆性技术。总体来说国内希望利用固态电池巩固当前既有优势，而国外则希望利用固态电池来实现弯道超车。
中国科学院院士欧阳明高近日表示，我们必须要布局全固态电池产业。我们做全固态电池的目标不是去颠覆别人，而是怕别人颠覆我们。当然我们在搞全固态电池的同时也必须要兼顾液态电池，这是我们已经形成的优势。但只要全固态电池在市场上有1%的市场份额，对我们的冲击都会很大。所以积极发展固态电池保优势、防颠覆，这是我们的定位和目标。
单从国内来看，与以往大家的关注点半固态电池不同，今年以来全固态电池领域不时传出最新的进展。先是智己L6上市凭借超快充固态电池首次量产上车赚足了行业眼球，之后广汽集团也在自己的科技日上公布在全固态电池领域取得了突破性进展，瞬时之间固态电池的热度不断攀升，全固态电池产品即将呼之欲出，就连此前低调的宁王也公布了量产时间。
今年4月，宁德时代首次公布了全固态电池研发和量产进度，计划在2027年小批量生产全固态电池，但并未披露其批量装车的时间表。宁德时代首席科学家吴凯表示，如果用技术和制造成熟度作为评价体系（以1至9分打分），目前宁德时代全固态电池研发目前处于4分的水平，到2027年公司期望达到7至8分水平，届时公司固态电池可进行小批量生产。
各方势力牵头 量产竞速赛开启
今年5月底有媒体报道称，中国政府或投入约60亿元，鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发。如果该消息能够最终落地，这将成为中国政府首次对全固态电池研发进行规模资金支持。有知情人士表示，确有上述对于全固态电池的研发支持项目，牵头部门包括工信部和财政部，但具体金额并未最终确定，但是此举肯定会加快固态电池研发进程。
消息显示，包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。而据知情人士获悉，确有上述对于全固态电池的研发支持项目，牵头部门包括工信部和财政部，但具体金额并未最终确定。该项政策的出台，表明国家对全固态电池支持力度变大，加上企业配套资金和外部资本投入，全固态电池的商业化进程有望提速。
而在企业方面，多家动力电池企业也在近期宣布了固态电池最新进展或计划。今年4月宁德时代对全固态电池的商业化布局突然高调起来。这家全球动力电池龙头首次公布了全固态电池的研发进展，并计划在2027年实现小批量量产。有业内人士表示，宁德时代在固态电池研发方面已有超过十年的积累，在全固态电池方面或不落后于任何国内外的电池企业。
值得注意的是，此前宁德时代在全固态电池的态度都比较低调。今年3月宁德时代董事长曾毓群在接受媒体采访时表示，全固态电池距离商业化还有数年时间。截至目前，这项技术还不够完善，缺乏耐用性，还存在安全问题。宁德时代首席科学家吴凯也表示，以宁德时代目前的技术水平而言，到2027年实现全固态电池量产很有难度，量产时间或将往后顺延。
随后5月中旬，国轩高科在公司第十三届科技大会上发布了全固态电池，即金石电池。相关消息透露，金石电池采用微纳化固体电解质、超薄膜包覆单晶正极和三维介孔硅负极，能量密度比主流三元锂电池提升40%以上，金石电池打造的电池包，拥有80%的质量成组率，单次充电续航可达1000公里。且金石电池已通过200度热箱测试，安全性远超国标需求。
欣旺达也表示，自2015年起公司便已开始固态电池的研发和战略布局，规划了首代和第二代全固态电池产品，目标能量密度分别为400Wh/kg和500Wh/kg。目前欣旺达首代全固态电池的安时级样品已能够实现超过1000周的稳定循环，而第二代全固态电池实验室样品已达到500Wh/kg能量密度。按照欣旺达的规划，预计将于2026年实现全固态电池量产。
相较传统电池企业，新晋电池企业对于全固态电池的布局表现得更为积极，并且多选择与新能源汽车厂商结盟，以期抢占市场先机。例如清陶能源和上汽集团的组合，卫蓝新能源和蔚来汽车的联手。5月24日，上汽集团宣布拟在2027年推出全固态电池车型。该电池的供应商正是清陶能源，而上汽集团也是该公司的主要投资者，双方在固态电池方面合作已久。
双方已在去年成立了合资公司上汽清陶，作为全固态电池产业化项目主体。今年三季度上汽清陶全固态电池量产线将开工建设，并计划于2026年量产，首阶段电池产品的能量密度将超过400Wh/kg。清陶能源全固态电池采用聚合物加无机物复合电解质，预计能量密度将超过400Wh/kg，体积能量密度超过820Wh/L。预计二代全固态电池能量密度超500Wh/kg。
而与清陶能源并称固态电池领域两大独角兽的卫蓝新能源。早在2022年卫蓝新能源官宣与蔚来汽车合作，计划当年底量产混合固液电池。并于2023年6月正式向蔚来交付360Wh/kg锂电池半固态电芯，组成150kWh半固态电池包，该电池包能量密度为260Wh/kg，行驶距离达1044公里。按照卫蓝新能源最新的规划，是在2027年实现全固态电池小批量上车。
此外在车企方面，今年4月广汽在科技日发布了全固态电池，它采用了第三代海绵硅负极和高面容量固态正极技术。据了解，该款全固态电池能量密度能达到400Wh/kg以上，较当前量产液态锂离子电池体积能量密度提升52%以上，质量能量密度提升50%以上，可轻松实现1000公里续航。广汽希望在2026年完成全固态电池开发，首先搭载于旗下昊铂车型。
业内人士认为，随着全球范围内对减少碳排放的共识加深，以及各国政府对于电动车的政策扶持，电动车的市场需求正在迅速膨胀。而电动车的性能与续航里程又在很大程度上取决于电池技术。而全固态锂电池高安全、高能量密度、快速充放电能力及长寿命等特性都将极大地促进电动车发展。除电动车外，低空经济领域同样成为全固态锂电池重要应用领域。
市场蛋糕巨大 固态电池投资升温
根据业内专家分析预测，未来全固态锂电池的市场规模将达到上万亿规模。尤其到2030年前后随着全固态锂电池技术的不断成熟和生产成本的降低，其在电动汽车领域的渗透率将明显增加，届时全固态电池市场规模有望迎来爆发式增长。而在更远的未来，包括便携式电子设备、低空经济、储能系统等领域也将逐渐被全固态电池所渗透，市场规模持续扩大。
因此近两年来，有关固态电池的投资项目快速升温。据不完全统计，自2023年以来国内半固态和全固态电池项目累计超过11个，总投资额达到664.3亿元。这还不包括中国台湾企业辉能科技计划在法国新建的固态电池工厂，该项目投资额预计超过400亿元。不过在这些规划项目中，多以新兴企业如清陶能源、卫蓝新能源等为主，未见锂电龙头企业身影。
上述项目集中于2023年，其中就包括清陶能源投资100亿元在成都建设15GWh固态电池产业基地、领新新能源投资106亿元在重庆建设20GWh固态电池项目、卫蓝新能源投资109亿元在湖州建设20GWh固态锂电池项目、山东金启航投资116亿元在乐陵建设20GWh固态电池生产基地项目、中科固能投资60亿元在常州投资建设全固态电解质生产基地项目等。
今年以来，固态电池投资热度依旧不减，但规模以及项目数量有所缩水。其中包括5月30日深圳欣界能源与金坛市政府签约总投资约5GWh/30亿元的锂金属固态电池项目；5月19日中国电力、郑州英诺贝森能源及湖北方鼎科技与新疆喀什政府签订新能源固态电池制造项目；4月18日新疆哈密与河南重联签订年产3GWh固态电池项目战略合作框架协议等。
虽然在上述投资项目中，关于全固态电池投资的产能规模及具体金额无从知晓。但是作为可能颠覆电池行业格局的突破性技术，包括日本、欧美等都将全固态电池视为下代电池技术竞争的关键。中科院院士欧阳明高今年曾提醒称，目前日本和欧美都在全固态电池方面加大研发力度，意图改变在液态锂电池方面落后于中国的局面，国内电池企业需要时刻警醒。
因此发展全固态电池不仅是应对同行业的竞争，还有来自国外同行的竞争压力。日本在四年前发布的路线图中明确提到，2030年全固态电池计划实现1000瓦时/升的能量密度，这是决定电动汽车续航里程的关键指标。而在日本固态电池研发企业中，丰田汽车无疑是其中的领头羊，根据丰田发布的规划，最早到2027年将向市场投放搭载全固态电池的车型。
去年10月丰田汽车表示，该公司即将能够以与现有电动汽车电池相同的速度生产下代固态电池产品，这标志着该技术在全球商业化竞赛中的重要里程碑。据行业媒体报道，丰田当前研发的固态电池的充电速度将会是特斯拉充电速度的1.5倍，充电10分钟即可行驶1200公里，已经接近了燃油车加油所需要的时间。而最重要的是，成本和尺寸可做到减半。
除日本外，欧洲对于固态电池的投资也尽显大手笔。近日Blue Solutions公司宣布，将在法国阿尔萨斯地区建设1座专门生产下代电动汽车电池的固态电池工厂。根据报道，该计划预计会吸引超过22亿欧元（约合人民币173亿元）的投资。根据规划，新工厂预计年产能或将达到25GWh，主要生产固态电池型号GEN4，能够为约25万辆电动汽车提供动力。
而在之前，辉能科技官方宣布，将投资52亿欧元（约合人民币412亿元）在法国敦刻尔克市新建固态电池超级工厂。当天法国总统马克龙与经济部、内政部等五位部长亲自出席发布会并发表演讲，足见法国政府对固态电池的重视。该工厂产能规划48GWh，将于2024年开始建设，预计2026年底开始量产，同时该工厂也将成为目前全球最大固态电池工厂。
业内人士表示，中国虽然是目前全球最大的锂离子电池制造国，但在全固态电池专利布局方面中国厂商仍与国际企业存在较大差距。其次虽然国内固态电池技术路线多元，但重点以半固态/固液混合为主，在全固态电池方面投入仍显不足，且资源分散，存在被国外竞争对手超越的风险。国内各方力量显然已注意到这些，开始重视和加强全固态电池研发进程。
诸多问题待解 全固态电池量产难
与传统液态锂电池相比，全固态电池由于采用固态电解质材料，能量密度、快充性能、安全性能等大幅提升，也被称为锂电终极技术。然而全固态电池概念已诞生30余年，但其规模化量产装车始终没有取得实质性突破。就连拥有固态电池专利超过1300余项的丰田汽车也多次跳票，将装车时间从2020年推迟至2025年，如今更将装车时间推迟至2027年。
就连行业龙头丰田都这么难产，全固态电池到底存在哪些难点？研究机构业内分析，对于雄心勃勃攻克全固态电池技术的企业而言，所面临的首要挑战是固态电解质的选择问题。由于全固态电池的电极和电解质均为固体，将严重影响锂离子在两者间传输的效率，会产生所谓的固固界面问题。而固固界面问题存在会降低电池的电化学性能,甚至导致电池失效。
因此对于全固态电池电解质的选择，在业内还没有达成共识。从目前来看，氧化物、聚合物与硫化物是目前的主要研发方向，它们有着各自的优缺点，各家电池和整车企业也有着不同的偏好。聚合物电解质成熟度较高，加工性好且成本低，受到欧洲企业青睐，但电导率较差是其最显著缺点。氧化物电解质电导率较高，受国内企业所重视，但规模化制造困难。
多家日韩企业选择的是硫化物路线，这种材料电解质电导率高，加工性好，但也存在着遇水会产生有毒气体，生产制备工艺复杂且成本高等缺点。宁德时代近期也表态称，更看好硫化物路线的全固态电池。不过根据欣旺达动力提供的数据，硫化物全固态电池成本预计为当前液态锂电池的数倍，且未来3至5年内有多少降本空间还很不明朗，影响商业化进程。
上汽清陶选择的是聚合物与无机物复合的固态电解质材料。相比硫化物、氧化物体系，复合电解质材料降低了制造工艺的难度，率先量产可能性更大，其缺点在于快充性能方面不及硫化物技术路线，但与现有液态锂电池的水平类似。近期还有企业将锂金属作为全固态电池的负极材料，并在江苏常州投建首条锂金属固态电池产线，但其规模化量产依然不明确。
其次在全固态电池量产过程中，需要解决的难题还体现在量产工艺和制造设备层面，由于全固态电池的工艺将发生巨大变化，电池前段的生产设备可能需要重新研究和开发。国轩高科固态电池项目总工程师潘瑞军提到，与液体电池不同，纯固态电池的处理工艺也不同，会涉及新设备的开发，以及工艺的摸索。与此同时，生产制造这方面要攻克的难题还很多。
上汽清陶总经理李峥也表示，全固态电池量产的最大风险点在于设备和工艺的稳定性，它直接影响到电池产品合格率和生产效率。传统液态电池的生产线肯定不可能直接用来制造全固态电池，其工艺和装备的成熟需要长期的过程，所以我们刚开始设计的全固态电池产能并不会很大，先把全固态电池产线的装备和工艺的稳定验证工作做好，这是个重要的难点。
而抛开技术层面的突破，成本也是阻碍固态电池大规模落地的重要原因。深蓝汽车科技有限公司高级项目总监周安健表示，技术的突破、产品的实现是我们上车搭载的起点，而成本下降则是规模量产的起点。不过在潘瑞军看来，全固态电池的成本肯定会下降，因为其关键材料并不涉及很多贵金属，待供应链走向成熟以后，规模效应将会带来成本的有效降低。
尽管全固态电池技术路线和降本空间尚不明确，但上汽清陶、卫蓝新能源等新贵们，已率先选择从半固态电池入手。与全固态电池相比，半固态电池仍保留了部分液态电解质。不过半固态电池也被饱受质疑，由于仍有液态电解液成分，半固态电池不仅未能完全解决电池安全问题，也没有根本性地提高能量密度。这或许也是主流电池企业不愿参与其间的原因。
尽管当前全球对全固态电池寄予厚望，但全固态电池何时能够实现规模上车，依然存在太多的不确定性。有观点认为，在全产业的努力下，预计到2027年全固态电池有望实现小批量示范装车。欣旺达副总裁梁锐表示，全固态电池经过这么多年的发展，产业化落地的条件已经越来越成熟，我们觉得用未来的3至5年时间去实现量产突破，是非常有可能性的。
