固态电池正在成为动力电池领域的圣杯，但固然电池真得快到量产临界点了吗？在2020东京奥运会进入10天倒计时之际，各界都在盯着奥运赞助商丰田汽车的首款采用固态电池的原型车的首次亮相。
如果按照福特、宝马、现代、三星和中国上汽共同投资的固态电池新创企业Solid Power在一个月前的6月15日宣布将通过与SPAC合并的方式上市来看，固态电池至少量产可期。
而无论是中国资本市场还是美日两国的资本市场，固态电池概念已经被连续疯炒。
为何固态电池热度不减？
所谓固态电池，是指采用固态电解质的动力电池。
它最大的特点是容量大，同时安全，也即现代液态锂电池的两大弊端它全解决了。
据介绍，一辆固态汽车的续航里程可达 1000 公里（621 英里），充电需要 10 分钟。固态电池随着时间的推移劣化较少，丰田的目标是在 30 年的使用寿命内保持90% 的电池性能。
在传统锂电池中，电解质是液态的，锂离子在电解液中迁移来完成正负极间的穿梭实现充放电。而固态电池把电解质换成了固体——类似于一种胶体的形态，锂离子在这种固态电解质中完成迁移。
液态锂电池之所以会发生自燃，就是因为电解液因为渗漏或者外力撞击出现了外泄。而固态电池最突出的优点，就是固态电解质不可燃烧，这就极大地提高了电池安全性。
此外，固态电池还具有耐高温、无腐蚀、不挥发、体积小、能量密度大的特性，规避了传统液态锂电池的主要弱点。
现在主流的液态锂离子电池的能量密度上限被公认为300Wh/kg，即便是300Wh/kg也只是理论值。
事实上国产的纯电动车，能量密度目前能达到170Wh/kg、180Wh/kg就已经算最优秀的了。
由于，固态电解质取代了隔膜和电解质（占电池中近40%的体积和25%的质量），意味着正负极之间仅剩固态电解质，因此两极间的距离可缩短至十几微米，从而使电池厚度大大降低，同体积下重量大为减轻，解决了新能源车自重过重的弊端，也能达到一定的节省能效的作用。
新能源车什么时候可以取代燃油车，在动力电池领域市场公认一个答案是，现有电动车的电池系统能量密度翻一倍半，从普遍的 160wh／kg 到 400wh／kg。
而解决电池的能量密度问题，消灭里程焦虑，最后的方案一定是固态电池。
但是，固态电池也存在一些目前尚未攻克的瓶颈，例如：固态电解质的离子导电率较低，充电比较慢；制造工艺复杂，成本较高；产业链尚不完整，还难以大规模生产。
而这此弱点在技术层面正来到临界点，成本问题正成为它商业化的最大障碍。
近半年来，日经新闻发表了多篇固态电池的文章，《车载全固态电池将是日德“决战”》、《日本要借全固态电池谋求逆转》。
从这些文章中，不能看出日本产业界和媒体已将固态电池技术突破视为不仅仅影响电动汽车产业的关键技术，甚至直接影响国运。
根本原因在于日本认为在锂电池领域被日韩反超，影响了日本汽车产业的未来。
日本直接将固态电池的竞争锁定在日德两国，主要原因是日本的丰田汽车在这领域保持领先。
根据欧洲专利局和国际能源署的一份报告，丰田十多年来一直在追求下一代电池，从 2014 年到 2018 年，固态电池的专利申请数量最多。
丰田在 5 月 12 日的收益会议上发誓要在 2030 年销售 800 万辆电动汽车，其中燃料电池汽车和电动汽车占该预期的四分之一。
然后，在 2020 年 4 月，丰田与松下成立了一家合资企业 Prime Planet Energy & Solutions，以开发汽车电池，专注于固态电池。
7月12日，锂金属电池研发和生产商SES（麻省固能）官方消息称，已经与现代汽车签署了一份价值1亿美元的股权投资协议，并将获得1亿美元的投资。
按照现代汽车的规划，2025年前试产配备固态电池的电动汽车，并于2030年量产。在此之前，现代投资了美国一家电池材料公司Ionic Materials和一家固态电池公司Solid Power。
另外，据Nikkei Asia报道，日本工业制造商日立造船已开发出一种固态电池，声称其拥有业内最高容量之一。
这家总部位于大阪的公司表示，这种新型固态电池可以在更大的温度范围内运行。它将很快在工业机械和太空中进行测试。
该公司表示，其新型突破性电池的容量是其以前型号的七倍。日本制造的固态电池容量为 1,000 毫安时 (mAh)。
此外，它还可以在 -40至 100C（-40? 至 212?F）的温度范围内运行。日立造船甚至宣布与日本宇宙航空研究开发机构达成协议，在太空测试其固态电池。
此外，日本电池公司村田制作所宣称已在2021财年内量产安全性更高的新一代电池“全固态电池”。但这一电池主要面向耳机等可穿戴终端供货。它的技术突破源于从索尼收购的锂离子电池技术加上通过主力的积层陶瓷电容器（MLCC）积累的积层技术等，实现了大容量化。
但这一电池并不适用于大容量、高输出功率的用途，也就是不适合做动力电池。
主机厂纷纷布局固态电池
蔚来在之前的发布会上发布了一款150kWh的固态电池包，表示搭载固态电池的ET7将会在2022年第四季度上市，这应该是目前看来固态电池落地最早的规划，当然这一举动是绑定第三方电池厂来完成的。
比亚迪把固态电池当做前瞻技术在布局，陆续曝光过固态电池的相关专利，之前的专利针对的是聚合物路线，量产时间比亚迪没有给出明确规划。
大众关于固态电池的量产时间规划在2025年之前，主要绑定美国固态电池公司Quantum Scape，2020年年报显示持有其26.28%普通股股份，双方在美国规划了固态电池样品试制线，目前应该正在规划建设。去年12月份Quantum Scape公布了其最新的固态电池性能数据，体积能量密度超过1000Wh/L，重量能量密度在380-500Wh/kg左右，根据其规划该款电池2024年下半年量产。
丰田在液态锂电池上似乎没有太多的动作，目前以外采为主，但是关于固态电池的研究，一直都比较积极，但是其硫化物的技术路线量产的难度比较高，固态电池的亮相时间一推再推，所以可以等等看东京奥运会的新动态。
宝马、福特将固态电池的布局押 注在美国固态电池公司Solid power上，材料体系以硫化物为主，前期产品应用在3C类居多，最新的动力类固态电池已经完成Pre-A样，完全车用全固态电池产品2026-2028年才能实现量产。
无论是国内还是国外的主机厂，基本上都有关于固态电池的布局，只是目前大家都在研发的阶段，没有更多的产品信息，但是我们确定的是，一旦主机厂开始投资人力、物力的时候，那些需要资金支持的电池企业有更多的机会生存下去，量产的可能性也就更大。
目前量产的固态电池仍不能称为全固态
目前，市场上有部分企业宣称固态电池已进入、或即将进入量产阶段，比如辉能科技宣称将于2024年实现固态电池量产，但已公开电池内部含有一定量的液态电解液，并非真正意义上的固态电池。
现阶段宣称量产的固态电池普遍存在两个特点：
（1）负极仍为石墨或者含少量硅的Si-C复合负极此电池体系结构与现有液态锂离子电池一致，并未有突破性的设计。
同时由于氧化物、硫化物等无机固态电解质的密度普遍高于现有商业碳酸酯等液态电解液，在采用相同的正负极材料体系下，固态电池的能量密度低于现有商业化的锂离子电池。因此，从能量密度考虑，应该开发锂金属等高容量材料作为负极。但由于锂金属负极制备工艺、锂金属负极巨大的体积变化、锂金属电池微短等因素的限制，高能量密度固态锂金属电池距离量产应用还有较长的研究路程。
（2）多数为固液混合体系针对固态电池的界面难点，业界提出可以在电池中添加少量的液体成分以改善界面浸润。
中科院李泓老师等人在《储能科学与技术》期刊所发表文章中将这种技术路线按照液体组分的添加量划分出不同的固态电池概念，其中，液态含量占比为10%的体系称为半固态电池，5%称为准固态电池（也有人表示液态含量低至5%后的体系，就可以认为是“固态”电池）。上述含液体的电池可以认为是固液混合，而不含任何液体组分的，才能被公认为“全固态电池”。
因此包括蔚来在内的多家企业，严格意义上来讲都不算纯固态电池。
蔚来宣传的时候，最为关键的注液量根本没提，提的是原位固化。
不过虽然量产有难度，何时技术突破有争议，我国布局固态电池的企业不在少数。
宁德时代的固态电池，表示要到2030年会面向市场推出。
在2019 年12 月，工信部发布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》（征求意见稿）中，把加快固态动力电池技术研发及产业化被列为“新能源汽车核心技术攻关工程”，将固态电池或推升到了国家战略层面。
在中国车企中，上汽集团也在6月15日发布了消息，称2025年将正式推出高安全性、高能量密度、面向商业应用的固态锂电池。
不过它所宣称的这款固态电池事实上Quantum Scaper，上汽与大众一样也是Quantum Scape的投资方之一。
当前对于大规模应用固态锂电的预期，是在2025年。
目前来说其实并没有提前的迹象（最多就是小规模示范性项 目），而且看现在的实际车企测试的结果，还有向2030年继续推迟下去的趋势。
此外制造固态电池的氧化物和硫化物电解质，属于多孔隙的陶瓷材料，材料的特点就是脆，想要加工成很薄的电解质很困难，稍有不慎就会断裂。
同时以现有的工艺水平和设备能力，成品的良率也无法保障。
当前固态电池离量产还有距离，更不谈配套的产业链。
不过，固态电池的生产存在瓶颈是现实。
在从走出实验室到量产还有一段时间，这段时间有多长，并不取决于车企宣布的时间表。
