蔚来发布的“固态电池"远景剖析
1月9日，国内造车新势力头部企业之一的蔚来轿车在其举行的“2020 NIODAYS”活动上发布了旗下首款纯电动轿车——蔚来eT7。除了发布新车外，蔚来轿车还发布了一款单体能量密度达360Wh/kg的150kWh固态电池包产品，并宣告将于2022年四季度将该款固态电池装配到旗下的量产车上。音讯一出，引发商场热议。
什么是固态电池
《每日财报》留意到，蔚来发布新电池之后，A股的电解液、隔阂企业股价均呈现大幅跌落，究竟是为什么呢?这还要从两种电池的实质说起。
传统的锂电池由正极、负极、电解液和隔阂组成，其作业原理是锂离子在正负极之间往复脱嵌导致外电路电子定向移动构成电流，而电解液便是锂离子电池的“血液”。电解液由溶剂、高纯溶质和高纯添加剂依照必定的份额制造而成，质量占比分别为83%/12%/5%，现在电解液底子的组成体系现已比较老练，主溶质以六氟磷酸锂为主，主溶剂以碳酸酯类产品为主，新式锂盐和添加剂仍存在较大改变。尽管新式锂盐和新式溶剂现已得到部分运用，可是因为其本身存在各种缺点，还无法彻底替代六氟磷酸锂和碳酸酯类溶剂，只能作为辅佐产品来运用，实际上仍能够看作是添加剂。
固态电池和传统锂电池最明显的差异在于电池内部的电解质的物理形状。与如今遍及运用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同，固态电池是一种运用固体电极和固体电解质的电池，其并不需求锂电隔阂与电解液。这也便是为什么这些范畴的公司在蔚来发布新电池之后股价大跌，固态电池的中心是固体电解质，现在有三大技能途径：聚合物、硫化物和氧化物全固态电池。
不过需求留意的是，固态电池并非新呈现的概念，早在1978年Michel Armand初次报导了固态金属锂电池的相关研讨，随后40年内固态锂电池被全球广泛研讨。固体电解质离子电导率低，界面相容性差等技能瓶颈限制了商业化进程，全固态锂电池的研讨阻滞于20世纪末，2007年开端，全固态锂电池的研讨开发复苏。
2019年底发布的《新能源轿车产业展开规划(2021-2035)》初次将固态电池上升到了国家层面，提出了加强固态电池研制和产业化进程的要求。但直到现在固态电池也没能完成商业化，底子原因是固态电池的技能瓶颈没有霸占，因而只能先用半固态电池。也便是在液态电解液中添加了固态电解质的成分，保留了曾经的电解液和隔阂，一起添加固态电解质的成分。固态电池的商用途径需求从半固态逐步过渡到全固态电池，蔚来轿车此次发布的电池也是半固态电池。
最终，本钱问题是固态电池技能商业化的最大应战，从实质上讲，续航路程与运用本钱(整车与替换电池本钱)现在仍是电动车的薄弱环节，任何新技能的成功都必须一起处理这两大问题。据计算，相同选用石墨负极的固态电池总本钱为158.8$/kWh，要比液态电池总本钱(118.7$/kWh)高出34%。
为什么要展开固态电池?
续航才干和安全性是动力电池寻求的两大首要方向，展开固态电池也正是为了处理这两大问题。
新能源轿车开始展开的时分选用的是磷酸铁锂电池，这种能量密度较低但安全性好的技能途径成为“初代”新能源轿车动力电池的首选。但伴跟着新能源轿车商场竞争的加重，能量密度更高，本钱效益比更好的三元锂电池成为新宠，直到现在仍然是商场干流。但业界专业人士指出，现在磷酸铁锂和三元锂电池的能量密度都现已挨近理论极限，高镍资料+硅碳负极单体能量密度极限在300Wh/Kg左右，现在宁德年代和国轩高科都现已到达这个水平。
富锂锰基+硅碳负极单体的能量密度极限在400Wh/Kg左右，我国提出的方针是在2025年到达这个水平，还有5年时刻，能量密度要提高33%。可是越挨近理论极限，研制投入的边沿产出就会越低，前进的速度就会越缓慢。在此布景之下，固态锂离子电池被认为是最有或许的下一代锂电技能，固态电池能量密度具有打破500wh/kg的潜力，而更多的能量密度就意味着更长的续航路程。
其次，液态电解质电池的安全性也不高，跟着充放电次数添加，一旦锂枝晶穿透隔阂，很简单焚烧或许爆破，而固态电解质不可燃、无腐蚀、不蒸发、不漏液，即便在高温状况下，也无自燃爆破危险，因而，固态电池在安全性层面也具有优势。
事实上，国内外的头部企业早就着手固态电池的研讨了，动力电池龙头企业宁德年代早在2016年就正式宣告在硫化物固态电池上的研制途径，现在宁德年代固态电池可完成300周循环以容量坚持率82%，但全固态电池还在开发中，估计2030年后才干完成商品化。辉能推出的MAB固态电池包选用了BiPolar+(电芯内部串并联等)、S-Inlay(直线仓库)与Logi-Pack(内建侦测体系)技能，针对固态电池的高安全性、高散热才干与组织特性而开宣布的一种全新封装方法，并计划在2022年以不献身安全性、具经济可行性的计划创造出续航路程与燃油车适当的高能量密度电池包。
此外，赣锋锂业一期项目固液混合的半固态锂电池完成规模化生产才干，公司与中科院许晓雄课题组协作，建立全资子公司浙江锋锂新能源科技有限公司，展开固态锂电池方面的产业化作业。
依据SNE Researchd的测算，2030年全球固态电池需求有望挨近500GWh，2025年固态电池全球商场空间有望到达60亿元，而2025年我国固态电池商场空间有望达30亿元，2030年有望到达200亿元。归纳看下来，从长时间的视角来看，固态电池具有宽广的远景，并且很或许成为未来的干流电池，但从当下的状况来看，技能水平和本钱问题都限制了其大规模商用化，液态电池依然是现在的必选项。
