在研究层面对于固态电池的一些看法

最近在检索固态电池信息，奔驰的一位固态研究组Team leader Hansen Chang，主要介绍了梅赛德斯-奔驰在研究层面对于固态电池的一些看法。这可以对比德国的另一家豪车企业宝马来一起分析，两家的豪华车企业的共同特点是都在布局下一代的研究（RD In-house）：

● 奔驰

和Stellantis探索在欧洲建设超级电池工厂，后续将会投资Stellantis下属的ACC。意在推动下一代电池的研发和储备；固态电池主要投资辉能和Factorial Energy，目前通过这两家合作伙伴关系，共同开发下一代固态电池；还在电池阳极材料方面大力投资，争取做高能量密度和提高快充速度。

● 宝马

战略很清楚，开始转向圆柱的尝试，并且是唯一个没建设电池工厂的欧洲车企（但是建设了很大规模的电池中试线）；固态电池通过投资SolidPower，目前深化SolidPower的合作，计划于2022年装车测试，2025年前推出固态电池原型车，2030年前用于量产车。

▲图1. 两家德国豪华车企的电池布局

Part 1

奔驰对于前沿电池的判断

根据电动汽车用的动力电池路线进化来看，目前2022年的水平，大概在500-700Wh/L的水平，前沿的高能量密度电池能量密度为700Wh/L，从传统的标准化（Lib standard）使用的动力电池开始，慢慢会切入前沿电池（Post LiB）到2030年可以冲击1,000Wh/L级，实现更高能量密度的电池。

这个数据是按照25度，1/3C测试条件得到的体积能量密度Vol Energy Density。

▲图2. 奔驰判断的电池能量密度进化趋势

未来梅赛德斯-奔驰将开发出比传统锂电池技术更安全、能量密度更高的固体电解质材料。代替高度易燃的有机电解质使用时，安全性和稳定性会有所提高，使高能量密度材料的使用成为可能。

与目前的锂电池相比，采用硫化物电解质的固态电池在安全性等方面更胜一筹，聚合物电池适用于功率类型电池（适用于高倍率）。

氧化物电解质电池的优势在于高温下的高安全性和高能量密度。硫化物电解质固态电池有望应用于汽车领域，但仍存在部分问题需解决。

目前来看，奔驰主要还处在研究阶段，固态电池技术框定在研究储备领域。

▲图3. 不同固态电解质的路线

在奔驰看来，固态电池有以下的战略价值：

● 提高能量密度和提高安全性

● 实现不同车辆的差异化（高端车型）

● 内部进行研发（In house ASSB R&D），开发材料和电池原型

▲图4. 奔驰的固态电池DNA

Part 2

固态电池的前景

目前来看，固态电池的发展了很多年，虽然很多企业宣布投入很多的资金，但还是处在起步阶段，随着欧美固态电池初创企业上市，在这过去的1年中，都没有达到一个可以上车担当重任的状态，所以目前这些创业企业和车企都计划在2025 年之前将电池商业化（初步上车）。

从合作的车企来看，哪怕固态电池的商业准备将于 2025 年开始（这个时间点，车企可能会对一个比较高的电池价格买单），我觉得在2025-2030年的这段时间，重点观测的还是一些豪华车企的进展，他们需要把电池的体积能量密度做高，把电池做轻。这样有利于他们把整车的整备质量做低，提高整车的操控性。

目前我们看到国内的固态电池企业，由于传统电池的规模已经非常大，需要把自己的产能也快速提升，从小批量进行生产测试和迭代，快速提高。半固态的这一批，都开始建设产能从2GWh往上到5GWh来规划。

小结：随着电池成本成为一个非常关注的话题，大家更愿意期待钠电池的低成本表现，固态电池多年的概念已经让大家开始有所怀疑。聚焦半固态电池（凝聚态）可能更合适一些。

审核编辑：刘清