如今，固態電池已成為各大企業爭奪市場又一陣地。

近日，據外媒報道，寶馬和福特近日宣布向美國新創企業Solid Power擴大出資，出資額與其他企業一共達到1.3億美元。寶馬和福特將于2022年分別向Solid Power采購試驗車用的全固體電池。

據悉，Solid Power的目標是設計一種可以在目前鋰離子電池相同的生產線上生產的固態電池。

此前，寶馬曾表示，公司將在2030年之前推出全新的固態電池技術，并在2025年之前亮相相關車型。寶馬方面表示，其開發的固態電池技術可將電池能量密度提高約50％。

不只寶馬和福特，現代汽車、豐田、蔚來、蜂巢能源等國內外企業都在進行固態電池技術的研發，以占領該領域。

企業競逐固態電池

國外方面，現代汽車正在加速推進固態電池的研發工作，并計劃在2025年試生產配備固態電池的電動車，2027年部分批量生產，在2030年左右實現全面批量生產。該公司正在與三星SDI、SKI和LG新能源在內的電池企業進行合作，以推進固態電池的開發和量產工作。

此外，大眾汽車投資的QuantumScape預計最早將在2024年為大眾電動汽車生產固態電池；豐田汽車計劃在2025年與松下合作推出一款使用固態電池的限量發售的電動汽車；本田本年度將開始全固態電池生產技術驗證，并力爭應用到2020年代后期的車型上。

國內方面，今年1月，蔚來發布了150kWh固態電池包，可實現360Wh/kg的能量密度，并定于2022年第四季度對外交付；長城汽車旗下的蜂巢能源聯手中科院建設固態電池技術研究中心，計劃2025年在量產車上應用能量密度達350-500Wh/kg的固態電池；贛鋒鋰業近日宣布擬投資22億元建設高比能固態電池超薄鋰負極材料項目。而國軒高科、輝能科技、寧德時代等公司也有布局固態電池。

三種技術路線誰將勝出？

因為用固態電解質代替隔膜和電解液，所以固態電池最大的優點是能量密度高。同時，因為沒有電解液，固態電池被穿刺后，不易起火和爆炸，因此更加安全。

根據電解質的不同，目前固態電池主要有三大技術路線：聚合物、硫化物和氧化物。其中，聚合物電解質屬于有機電解質，而后兩種屬于無機電解質。

整體來看，日韓企業多采用硫化物固態電解質技術路線，中國企業以氧化物路線為主，歐美企業則在三種路線的選擇上更為均衡，如Solid Power主要研發基于硫化物的全固體電池，QuantumScape固態電池走的是氧化物路線。

不過，無論是哪種固態電解質材料的技術路線，都有各自的缺點，對于參與企業來說都是巨大的挑戰。

綜合來看，聚合物固態電池能量密度極低，只能在60度以上才能正常工作，并且充電倍率較差；硫化物固態電池對生產環境要求苛刻，還易產生有害氣體；氧化物固態電池的電解質的柔韌性比較差。

而要將這些難點攻克，讓固態電池走出實驗室，量產應用到動力電池領域，還需要很長一段時間。業界認為，受當前技術水平的限制，距離固態電池規模化量產預計還需要5-10年時間。

首先在高端電動汽車中采用

在固態電池的發展過程中，還存在許多成長過程中需要面對的問題，一些瓶頸還有待解決。這些難題包括固態電解質材料的鋰離子電導率偏低、金屬鋰反復充放電的循環性問題、電解質可塑性差等。

因為無法落地，此前一直在研發固態電池的Fisker公司已經宣布放棄對固態電池的進一步研究。Fisker創始人Henrik Fisker表示，“當你覺得完成了90%的研發工作時，你會發現，剩下的10%要比前面90%更加艱難。”

當然，作為下一代鋰電技術的制高點，固態電池之所以吸引這么多企業投資，證明其還是有一定優勢的，不過要做到降本。

彭博新能源財經預計，固態電池將首先在高端電動汽車中采用，其成本將在2032年下降至與傳統鋰離子電池的同等水平。

而隨著固態電池的更多采用，到2035年，歐洲和美國對純電動汽車鋰電池的需求可能會增加15-27％。

可以預計，未來的固態電池大戰會越來越激烈，最終哪家企業或技術路線會最終勝出，讓我們拭目以待！