可以說，誰掌握了動力電池，誰就掌握了新能源汽車。而在眾多動力電池技術的研發(fā)中，固態(tài)鋰電池被當成是下一個風口，在全球多位頂級專家學者，數家科研機構、企業(yè)，以及大量涌入的研發(fā)資金支撐下，圍繞著固態(tài)鋰電池這一戰(zhàn)略制高點，從技術專利到實驗量產，展開了一場攻堅戰(zhàn)。
動力電池產業(yè)進入“春秋時期”
新能源汽車產業(yè)中長期發(fā)展需要進行技術儲備。盡管理論上可以通過增加電池裝載量來大幅提高續(xù)航里程，但這也相應增加了動力系統(tǒng)的成本和重量，從經濟性和安全性的角度來講，提高電池能量密度才是正確的選擇。
毫無疑問，鋰離子電池最近一個時期仍將是動力、消費電子和中小規(guī)模儲能的最好選擇。而按照我國《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》，到2020年，純電動汽車動力電池的能量密度目標為300Wh/kg，2025年目標為400Wh/kg，2030年目標為500Wh/kg。顯然，不論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，都難擔此大任。
2017年，筆者有幸參加由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會攜手中國電動汽車百人會聯(lián)合開展的調研活動，那時的“固態(tài)鋰電池”還僅是國內少數科研人員思維里的一個概念。但在目前看來，不少企業(yè)已經開始在固態(tài)鋰電池領域“大動干戈”，有著續(xù)航焦慮的新能源汽車產業(yè)迫切需要固態(tài)電池進入到實際應用中。
固態(tài)鋰電池脫穎而出
固態(tài)鋰電池之所以會讓業(yè)界看中是因為它有望解決目前困擾動力電池行業(yè)的兩大“挑戰(zhàn)”——安全隱患和能量密度偏低問題。
中國電子科技集團公司第十八研究所研究員肖成偉認為，中長期可以實現(xiàn)產業(yè)化的電池體系包括固態(tài)鋰電池、鋰硫電池和鋰空氣電池。就目前市場情況來看，一些國外企業(yè)研發(fā)出的全固態(tài)鋰電池能量密度可達300～400Wh/kg，其有望成為下一代高能量密度動力和儲能電池技術的重要發(fā)展方向。
據了解，除了安全性高、能量密度高之外，固態(tài)鋰電池還具有循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、電化學窗口寬、具備柔性優(yōu)勢、回收方便等優(yōu)勢。也因此，旭化成的名譽技術總監(jiān)吉野彰先生認為：新一代的電池，最接近實用性的是固態(tài)鋰電池。
此外，有專家認為，固態(tài)鋰電池的生產設備約有80%可以延用傳統(tǒng)鋰電池的生產設備，只是在生產環(huán)境上有了更高的要求，這無疑是固態(tài)鋰電池商業(yè)化進程中的又一重大利好。
國內企業(yè)布局固態(tài)鋰電池進程
固態(tài)鋰電池從20世紀50年代就已開始研究。只不過在早期，固態(tài)鋰電池的電化學性能、安全性、工程化制造方面一直無法滿足應用要求。近年來，固體電解質材料，特別是硫化物電解質材料取得了重大突破，固態(tài)鋰電池技術漸漸開始引起世界范圍內的重視。“鋰”想照進現(xiàn)實并不簡單，但在固態(tài)鋰電池領域，國內企業(yè)已經邁出了實質性的步伐。
打響國內輿論第一槍的電池企業(yè)是珈偉股份。2016年11月，珈偉股份召開一場“全球首例固態(tài)鋰電池與快充電池發(fā)布”，2017年年底則宣稱可以量產固態(tài)鋰電池了。而據了解，該公司采用的電解質是凝膠混合物(屬于液態(tài)鋰離子電池范疇)，這也被業(yè)界質疑為“類固態(tài)”并非固態(tài)鋰電池。
易成新能則通過收購的手法切入鋰電池制造環(huán)節(jié)。2017年11月24日，易成新能公告稱，擬7000萬元收購河南平煤國能鋰電公司70%股權。消息稱，易成新能作為一家主業(yè)虧損嚴重的光伏行業(yè)公司，對于主打產品固態(tài)鋰電池只有概念性描述，卻沒有能量密度、安全性、循環(huán)次數等關鍵數據的支持，而在項目技術支持方面也難言樂觀。
與上面提到的兩家企業(yè)不同，贛鋒鋰業(yè)的布局顯得比較實際。2017年12月6日，贛鋒鋰業(yè)發(fā)布公告稱，計劃以不超過2.5億元投資建設第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產線。值得一提的是，固態(tài)電池專家、原中科院材料所研究員許曉雄博士與贛鋒鋰業(yè)達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，目標在3年內實現(xiàn)固態(tài)鋰電池產業(yè)化。
許曉雄博士，作為科技部“十二五”新能源領域“全固態(tài)鋰離子儲能電池”項目的負責人，長期致力于固態(tài)電池技術的研發(fā)，公開資料顯示，其至今已申請專利30余項，其中已授權專利11項。
此外，電池產業(yè)鏈上的企業(yè)，也積極行動起來。寧德時代、比亞迪、比克電池、沃特瑪、中天科技，以及當升科技等均有固態(tài)鋰電池領域的布局。其中，寧德時代在聚合物和硫化物基固態(tài)電池方向分別開展了相關的研發(fā)工作并取得了初步進展;中天科技集團與中科院青島能源所簽約開發(fā)高性能全固態(tài)鋰電池。
筆者認為，國內企業(yè)在固態(tài)鋰電池領域的技術積淀并不如國外巨頭，但國內排名前列的電池及相關企業(yè)都在進行技術儲備，中國動力電池產業(yè)在該領域的推進力度是走在世界前列的。雖然在2020年之前，大規(guī)模量產依然是不現(xiàn)實的事情，但就像中國工程院院士陳立泉所說：“如果能量密度進一步提高，一定要從現(xiàn)在開始就要考慮固態(tài)鋰電池。”他表示，要大力支持固態(tài)鋰電池研發(fā)和產業(yè)化，讓我國鋰電池產業(yè)從跟跑到領跑。發(fā)展固態(tài)鋰電池，刻不容緩!
