[汽車之家 行業]  一支“妖股”驚了全球。這支股票叫做QuantumScape（QS.US）。這是一家專注于固態電池技術的初創企業。2020年11月，QuantumScape通過收購殼公司上市，最初估值只有33億美元。

　　上市之后，QuantumScape股價一路狂奔，市值一度沖上477億美元，超越眾多車企。而在近期，這支“妖股”又噴瀉而下，目前總市值接近200億美元。QuantumScape股價暴漲又暴跌的背后，既有業界對固態電池技術的期許，也有對新技術量產可能性的疑慮。

　　另一邊，豐田則計劃在2021年亮相首款固態電池原型車，并有望成為全球首家量產固態電池的汽車廠商。難道固態電池商業化進程真要提速了嗎？

■ 液態“火藥桶”背后的高增長

　　安全性不夠高始終是壓在動力電池頭上的“一座大山”。

　　目前鋰離子電池問題主要出在電解質上，以有機溶劑作為電解液，容易燃燒。正如中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬給出的一個比喻，動力電池就像把“火藥桶”、“助燃劑”和“打火機”放在一個小屋子，然后用“保鮮膜”隔開。

　　其中，“火藥桶”指的就是液態電解質。

　　盡管電池企業對電芯、電池包進行了一系列安全設計，但是電解液的本質風險依然存在。

　　動力電池安全問題讓很多車企吃了不少虧，即使動力電池技術有了大幅提升的當下，車輛自燃事件依然屢見不鮮。2020年10月，威馬汽車多地接連發生4起自燃事故。中科院力學所威馬汽車的爆炸事件，把電池安全問題再次推向輿論風口。

　　動力電池安全并非國內獨有，多家海外車企和電池供應商，也為電池安全付出了代價。

　　近兩年來，現代KONA新能源(參數|詢價)汽車共發生13起自燃事故。因自燃事故頻發，現代汽車申請在全球范圍內召回7.7萬輛KONA新能源車型。初步統計，此次召回將耗費現代5.2億美元資金。現代汽車和電池供應商LG化學因召回問題導致股價下跌。寶馬汽車也因充電時可能發生車輛自燃而召回2.67萬輛新能源車型，其動力電池供應商三星SDI也受到影響。

『KONA新能源2021款』

　　盡管電池安全問題依舊嚴峻，但是產業發展趨勢未變，電動汽車產業、動力電池產業發展都會越來越龐大。中商產業研究院預測，2021年中國動力電池市場出貨量將達到157GWh，繼續保持高速增長。

　　全球來看，有行業機構預估，如果能克服動力電池安全、續航方面的問題，到2030年，動力電池產業規模可在保守產值1840GWh的基礎上再提升187%。

『全球動力電池市場規模預估』

■ 從液態電池“回”到固態電池

　　從現有的動力電池技術方案來看，行業內始終在安全與續航之間尋找平衡。依照現階段的動力技術水平，提升能量密度，而不犧牲電池安全性，并不是一件容易的事。

　　根據《汽車產業中長期發展規劃》，2025年動力電池單體能量密度要達到350Wh/kg。按照部分動力電池供應商的推測，未來五年鋰離子動力電池的單體能量密度有望提高至300Wh/kg以上，但是依靠現有電池產業體系，實現2025年產業發展中長期目標難度依然較大。

　　固態電池會是未來電池領域的重要選項。將液態電解質替換為固態電解質，有望大大降低電池熱失控的風險。輝能科技向汽車之家提供了一組數據，其固態電池包系統能量密度可達480Wh/L，有望使車輛續航里程接近1200km，快充狀態下，12分鐘便可充滿80%左右的電量。

　　此前，愛馳、蔚來等企業都與輝能科技簽署了有關固態電池技術合作的協議。再則，以輝能科技固態電池包（CIP)為例，可簡化封裝、冷卻系統，電芯內部為串聯結構，在有限空間內進一步縮減電池重量。初步估計，成組后固態電池同體積能量密度較液態鋰離子電池（石墨負極）可提升80%以上。

　　雖被視為下一代動力電池，固態電池起源并不晚。19世紀末期，就有科學家發現一些固態化合物為純離子導體，可以作為承擔導電功能的電解質材料。1978年，國際全固態鋰電專家Michel Armand，將這種聚合物電解質作為鋰電池電解質研究。

　　不過，后來很長一段時間里，固態電池卻沒有發展起來。主要原因在于離子導電率低是難以克服的障礙。此外，固態聚合物電解質界面阻抗較高，即正負極與隔膜的連接處電阻大，容易出現接觸不良的問題。

　　現階段，固態電池再次進入競爭主賽道。為何“回”到固態電池？輝能科技方面表示，隨著固態成組技術、主動安全機制、界面阻抗與電性優化等方面的提升，固態電池各類問題都將得到有效解決。據悉，目前已經在使用或接近商用的固態電池的電解質有：聚合物、硫化物和氧化物三種。其中，氧化物電解質性能最優。

『資料來源：輝能科技』

■ 大規模量產進程要提速？

　　固態電池距離量產的步伐似乎越來越近。

　　QuantumScape不久前發布了固態電池最新成果，QuantumScape固態電池可在15分鐘內充滿80%的電量，壽命可達到12年左右；豐田則計劃在2021年亮相首款固態電池原型車；大眾計劃在歐洲建廠生產固態電池，預計2024-2025年實現量產；輝能科技2021年發布固態電池包（CIP)技術，并計劃2024年實現全固態電池量產。

『輝能科技固態電池發展計劃』

　　汽車之家綜合多方專家和產業界人士觀點后了解到，固態電池雖然被行業普遍看好，但量產節點還需要到2025年，也有企業認為要等到2030年才能大規模量產。總體來看，在消費者對電池安全和車輛續航剛性需求之下，固態電池產業在2021年-2022年會加速成長，2025年左右進入批量生產階段。

　　不過，也有人對固態電池本身提出異議。“目前行業內即將量產的固態電池大多是‘固態鋰離子電池’，電芯中還會有少量的液態電解質，應該統稱為‘準固態’或‘半固態’等，而非全固態電池。”動力電池行業專家王明指出，全固態電池還處于量產前夜，距離大面積量產還需要多年時間。

　　從液態到固態，無論是電池結構，還是生產工藝，都是巨大變革。目前已經投入大量人力和物力在鋰離子電池領域的企業，不可能使用當前的生產工藝、設備生產固態電池，所以會適當把固態電池投資計劃延后。“對于當下主流電池企業來說，固態電池只是他們的儲備路線。”王明認為。

　　能源研究機構Wood Mackenzi分析師Rory McCarthy表示，目前鋰離子動力電池企業正在全球擴張，而一座電池工廠需要建設4-5年才能全面投產，資產回報需要10年左右。由此可見，鋰離子動力電池依然會有很長的生命周期。未來10年，鋰離子電池仍將主導電池行業，固態電池或將與鋰離子電池共存。

編輯總結：

　　固態電池要實現大規模商用，還需跨越“體系不穩定、循環壽命短、易膨脹變形、成本高”等多道難關。從目前來看，固態電池初創企業選擇孤注一擲，希望盡快實現量產；而傳統動力電池企業的固態電池量產計劃相對靠后。誰能真正勝出，還是一個未知數。（文/汽車之家 李爭光）

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