固態電池卡在三大難關!中日韓萬億押注難破局,背後暗藏大國博弈
據說實驗室裏的這款新一代的固態電池就像一份了不起的“終極能源”的承諾:能讓我們的手機不再爲電力所困,能讓我們隨時隨地都能享受足夠的續航,甚至只用10分鐘的充電時間就能讓手機的電力“翻番”不止,而且還能徹底的“永不爆炸”!經五年的吹吹吹,至今都還杳無音信的量產車還真沒有給我們見到一輛呢。
豐田說要2027年上市,比亞迪說2028年路試,結果專家兜頭一盆冷水:“2030年前能小批量就不錯!”這場涉及中日韓歐美的萬億賭局,到底被什麼卡住了脖子?
材料界面是頭號“攔路虎”
固態電池的核心是把液態電解液換成固態電解質,聽起來只是換個材料,可麻煩大了。而液態的電解液就像膠水一樣能將電極緊密地“粘”住,從而爲其內部的離子實現了“暢通無阻”的通道,相反的,固態的電解質則硬邦邦的,與電極的接觸時全都存在着各種各樣的微小的縫隙,從而使得其所起的界面電阻就大大地飆升了。
隨着充放電的反覆,電極的膨脹收縮使得原先的縫隙越裂越大,從而極大地降低了電池的壽命直接將其“腰斬”。
但令人匪夷所思的是,無論三星的實驗室裏的小型電池都能實現了千次的循環深度一旦放大到真正的工業生產規模上就完全不能達到實驗室的那樣的性能了。
三條技術路線更是互相不服氣。但不論日本的硫化物電池的離子電導率都接近了液態的水平,其理論的性能也都相對較高,但可惜這玩意兒一接近空氣就產生了毒氣,導致了其生產的線都得全密封,而且其所用的設備都相當的貴;而中國的主攻就相對較爲保守了,主要就是以其穩定的氧化物爲主,其電導率就相對較低,充電速度就更是慢的像蝸牛一樣了。
而且其對聚合物的加工都相對容易一些,可就是可耐高溫性就相對較差了,夏天都得跑長途的都可能直接“趴窩”了。三國之間的技術路線的逐步分裂之際,逐漸演變成各自的燒錢、賭未來的大型技術戰役。
製造成本比軍費還燒錢
然而,由於目前全固態電池的成本高達液態電池的3到5倍,單100度的電池包的光材料的成本就已經高達20萬元,足以買兩輛國產的電動車了。
但令人匪夷所思的是,至今國內外尚未能夠從公佈的硫化鋰的價格中找出其中的內幕,關鍵的硫化鋰每噸的價格高達20-30萬元,甚至高達30-40萬元,佔電解質的成本的八成多,可謂前所未聞,令人匪夷所思!
由此可見,這種新型的可燃性高的氧化物一碰上水汽就會發生爆炸的危險性可想而知,工廠的建設就得配上相應的防爆的車間、惰性的氣體的生產線等,投資的規模可就堪比建一座半導體的晶圓廠了。
製造工藝更是全盤推翻重來。現有液態電池生產線九成得報廢,幹法電極、等靜壓設備全是新玩意。寧德時代董事長曾毓羣私下吐槽,全固態技術成熟度滿分10分的話,現在頂多到4分。中科院院士歐陽明高說得更直白:“半固態還能用現有設備改改,全固態得從零建產業鏈,沒十年八載根本跑不通”。
但在地緣博弈的背後卻潛藏着一份更爲微妙的“技術狙擊”,它不僅將傳統的政治、經濟、文化等因素都納入了地緣博弈的考慮的範圍,而且還將其推向了一個更加複雜的高度,即將地緣政治的博弈同高新技術的運用相結合,形成了地緣政治的高新技術狙擊
日本早憋着靠固態電池打翻身仗。豐田握了1300多項專利,比第二到第五名加起來還多;三菱、出光興產聯手攻關材料,想複製半導體時代“日本獨佔”模式。韓國三星SDI放話2027年量產,LG新能源則賭聚合物路線,背後都有政府千億韓元補貼撐腰。
中國選擇“半固態過渡”的務實路線:上汽MG4半固態車型定價壓到10萬內,國軒高科拿下全球最大半固態儲能項目。短期靠市場換迭代,長期防着日韓全固態技術顛覆。畢竟鋰電池時代中國喫了產業鏈完整的紅利,固態電池戰場一旦掉隊,可能重蹈芯片被“卡脖子”的覆轍。
說到底,固態電池不像造手機芯片,而是像修跨海大橋——材料、工藝、產業鏈環環相扣。實驗室數據漂亮沒用,得扛住車間量產、極端路況、消費者價格的毒打。軍工領域已悄悄用上固態電池(比如無人機、單兵電源),但民用市場還得熬到2030年。這場馬拉松,拼的不只是技術,更是大國工業耐性。