中科院突破固态电池,丰田力推量产,成本难题待解

撰文 / 张 南

编辑 / 黄大路

设计 / 慕 衍

三个消息来了,两条自家,一个邻居。固态电池这趟车,越看越像是要启动,但座位高度有限,谁抢得先手谁就多点话语权。一个是中科院金属所,另一个是中科院物理所,还有丰田汽车,络绎不绝地传来“新突破”,但要说心里头那个热腾腾,还是国产科研团队拿到的成绩单看着更实在。新材料也好,接口粘连也罢,实验室里头的欢呼,经常伴随实验试剂瓶敲地,那味道就是沉甸甸的踏实。

中科院金属所那一组,真会整。分子链设计灵活,不是嘴上功夫,带着硫链和离子通道,硬是摁住了界面阻抗这只拦路虎。啥意思?材料不怕长时间折腾,能折2万次,能量密度升到86%,这对于电池来说,已经很炸裂了。什么是能量密度?简单说就是同样地点,以前放得下一瓶水,现在能放一桶,跑得远又体积小,这就是本事。

物理所黄学杰团队动作更直接,碘离子往界面一塞,锂离子被拉过去填空,电极和电解质亲得像胶水还不脱落。电池循环无数次,性能杠杠的,已经把“寿命焦虑”这个词打包寄给了隔壁厂商。业内专家点评,这俩项目,一个干界面,一个管效率,系统性进步,联名盖了印章。中国科研队伍这次不是单点突破,是举着冲锋大旗,喊着技术一窝蜂冲过去。

丰田呢,日方传统,重在材料落地,住友金属矿业帮着搭台,正极材料改造,专门对准充电循环,耐久性大幅提升。量产目标定得明明白,2027—2028年要上车,不光做给自己看,是想让全球业界服气。别说,丰田嘴头硬,三天两头提量产要来了,每次都是“今年更靠谱”,一查,每年都说要上量产新鱼,结果市场里跑的还是老电池。嘴上烟雾弹一片,实操路上,抢跑位这个动作,连日本自己人都调侃丰田跳票带来的“日式打保票”。

对比中日,书斋对工厂,呆在实验室和蹲在生产线,各自画风不一样。中国研究深度,材料方案创新,模型测试领先,数据堆得高高,还是在院里搞技术,而日本头铁,直接产业化喊口号,条条框框抠到极致,可结果到底谁能第一个放电池上路?眼下谁都没拍板,大局在变化。

眼下说固态电池,真有点像“手机换代潮”。液态电池退出主场,说实在,还没彻底让位。材料变身,从液态到固态,液态含量递减,安全风险也跟着下滑,热失控温度高很多,产热量小得可怜,本身就不怕火情。汽车商业评论说,固态电池发展“线路图”板上钉钉,从半固态过渡到全固态,头部企业一句一句报进展,明年验证、后年示范、2028年推广,能量密度翻上400Wh/kg,跑得远又安全,谁都盯着这个奶酪等割。

中科院突破固态电池,丰田力推量产,成本难题待解-有驾
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但怎么看都觉得,固态电池量产厚障壁挡在前头,不管是哪国,牛逼归牛逼,产业化不是吹牛,用的都是铁铲子和大葱。技术难,固态电解质离子手脚慢,界面问题是半死不活又不服气。锂枝晶一扎,电解质穿孔,电池短路,安全警报拉响。王芳讲课,安全是拉满边界,失控就炸翻天,能量密度高,风险也高,总要多点“保险”。

成本也不是开玩笑,原材料卖天价,硫化锂直接300万一吨,生产环境要求苛刻,设备没现成,良率不高,60%-70%,量小还贵,电池做出来不得上天?咨询公司算过帐,1200元/kWh,里头烧进了巨额研发,固态电池车上市,普通消费者瞅一眼“价格表”就跟看天价茅台一样心虚。

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美国银行金属研究主管迈克尔·威德默,上电视聊,锂电池还是王道,五到十年内不会变道。电动车领域,锂电池压着主流,把固态电池插队这个事儿,摆在国际会议上大家都是点头:“锂电池再进化,性价比更香。”

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对比那一批传统动力电池,本土玩家把磷酸铁锂和高锰高电压电池折腾到极限了。体积能量密度上了400Wh/L,软件硬件齐刷刷优化,补锂、掺硅,封装压密度,一套流程干下来,能量密度拉到450Wh/L没压力。包体积利用率80%,续航飙到700km,电动汽车恨不得又能省钱又能飞得远。再看高锰体系,LCD到HV-NCM,能量密度一阶一阶提升,碳酸锂消耗压到最低,成本守得住,性能实打实,市场主流就是这一挂。

还原汽车商业评论的说法,固态电池成本是液态电池的1.5到2倍,纯高端市场专属,大众车仍要接着吃磷酸铁锂和NCM的新饭。伍德麦肯兹的马克斯·里德囔囔,半固态电池才是过渡方案,反而比全固态更有戏份。市场里都在看,谁能把成本打下来,能量密度做上去,谁就有本事。

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网友讨论,微博财经热评区,全固态电池都在“纸上打仗”,“下次还突破”成了潜规则,“梦想一会到头,量产又一楼”。评论区一片“等着丰田出货,看我们国内实验能不能上车”。群里有人发段子,“大学搞研究,隔壁丰田天天喊着上市,最后电池还是得中国人做量大。”行业里流传的梗,没有人信“2357”(23年说、25年造、27年卖),大家都是“技术在路上,市场再等等”。

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安全、成本、技术、生产,每一关都不是低门槛。各家有各家的算盘,媒体上各路好消息,投资圈投票,网友刷屏,真正等到开车那一天,才知道谁是风口浪尖上的舞者。创新点必须要发光,真正落地才值一切。中国科学团队书斋里不断出枪,制造端也没闲着,未来可期,实业能顶事。日本公司条条框框扎扎实实,产线摸爬滚打,量产谁能先叫板还不见分晓。各亮家底,各奔梦想。

这个时代变化飞快,电池圈也充满变数,产业终归要回到成本和效率。我们有底气,也能静等花开。谁敢小看这股科研硬实力和应用真本领?

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