全固态电池或10年后实现产业化
?近日，有韩国媒体报道称，宝马正与韩国电池供应商寻求合作，以实现全固态电池的生产。按照宝马的相关计划，预计在2025年前推出应用固态电池的原型车，并在2030年前将该技术应用于量产车型。
有业内人士推测表示，宝马的固态电池供应商很有可能是三星SDI，毕竟三星和宝马在电池方面的合作时间已超过10年之久，同时三星SDI目前正在运行一条名为S Line的固态电池试验线。基于以上条件，三星SDI的可能性最大，但也并不排除其他供应商的可能性。
对于生产固态电池合作者的选定，宝马方面尚未透露相关消息。但从整个行业发展来看，目前部分车企和电池供应商已经逐步涉足固态电池的研发生产。在此形势下，固态电池会成为电动汽车的下一个关注点吗?
1、全球车企的新战略：自研自产、掌控电池
在3月22日德国柏林工厂的开工仪式上，美国特斯拉公司CEO马斯克预计，电池将在2-3年内成为阻碍特斯拉发展的“限制因素”。对于如何缓解电池“焦虑”，马斯克早就给出了特斯拉的解决方案，通过自研及自产，部署作为核心环节-动力电池的“主动权”。
面向长期，特斯拉年电池产能(含储能)需求将超过1000GWh，马斯克的思路是采用自产和外部供应商两种方式实现。
1月初，特斯拉位于加利福尼亚州弗里蒙特的试点工厂生产出了第100万块4680电池，按照规划，首批搭载4680电池的Model Y车型将于3月底开始交付。
由特斯拉首创的4680电池的规模化量产，意味着其在自研自产电池进程上又迈出关键一步，这让其已经完整掌握了包括材料体系、型号规格、工程制造等电池核心环节的自主权。
在电动化领域“破釜沉舟”的德国大众，同样也已经在电池自研自产的路上加速向前。
去年3月，大众在首届Power Day上，释放了包括Unified cell(标准电芯)、电池成本下降50%、CTC技术、材料创新、电池需求量等一系列电池规划的消息。
为保障电池供应，大众规划与合作伙伴携手在欧洲建设6座电池工厂。首座工厂与瑞典Northvolt合作，规划年产能 40GWh。同时，大众位于萨尔茨吉特的电池工厂将于2025年开始生产标准电芯，规划年产能也达到了40GWh。大众动力电池长期规划：80% from self-owned or dependent cell maker，20% other suppliers
可以看出，大众的策略与特斯拉类似，一方面通过推出标准来掌控电池开发的主动权，另一方面则通过与合作伙伴共同建设电池工厂来保证供应链环节的稳定与可控。将视野投向国内，同样能看到车企在自研电池进程上快马加鞭。
3月10日，广汽埃安自研动力电池试制线开建，该项目覆盖了从浆料制备到电池Pack完整的电池全流程生产工序以及材料研发、理化测试、电性能等实验室，预计2022年底正式投入运营。据悉，广汽埃安自研的海绵硅负极片电池等就将在此条试制线实现自主生产。
在广汽埃安背后，广汽集团已宣布在电池和电芯的自主研发上加大投入，其内部孵化出的巨湾技研，产业基地将在2023年全面建成投产，主要从事超级快充电芯、下一代新型储能器件及Pack集成系统的研发和生产。
全球汽车产业已经呈现出非常清晰的趋势，越来越多的车企加速下场自研、自产电池。这既包括特斯拉、大众、奔驰、宝马、通用这样的国际车企，也包括长城、吉利、广汽等国内车企。
2、固态电池的三大优势
宝马准备自产全固态电池，在很大程度上意味着这家豪华汽车制造商要进入一个全新的电池领域。同时，这也代表了当下动力电池的发展动态，整个市场的关注点不再完全集中于液态锂电池等。
在很多车企的发展规划中，固态电池被认为是下一代动力电池技术。从现在来看，较为主流的液态锂电池的技术发展已逐步接近性能极限，此时，想要在电池方面实现提升，达到安全性更高、续航时间更久、应用领域更广等效果，就需要一种更为领先的电池技术。
相关资料显示，固态电池最大的特点在于其以固态电解质替代了传统锂离子电池的电解液、电解质盐、隔膜，同时适配高能量密度体系材料。基于固态电池的这一系列技术特性，其整体表现出三大优势：
一方面，固态电池有不易燃、无腐蚀、无挥发等特性，在安全性方面远优于液态电池;同时能量密度更高，至少可达到400Wh/kg，从而提升续航能力;另外，由于固态电解质取代正负极之间的隔膜电解液，使得电池更薄、体积更小。
对于电动汽车而言，电池的小型化、薄膜化是未来的重要方面，但从目前的固态电池发展尚处于起步阶段，其应用范围还相对较小。
3、固态电池专利日韩遥遥领先 国内企业密集布局
据外媒报道，日经新闻与专利调查公司Patent Result合作，调查了中国、日本、韩国、美国和欧洲等10个国家和地区，以及世界知识产权组织等2个机构提出申请的全固态电池相关专利。
据悉，这项研究调查了从2000年到2022年3月底上述10个国家和地区的全固态电池专利申请情况。其中，丰田汽车拥有1331项已知专利排在第1，松下控股拥有445项专利，排在第2;出光兴产拥有272项专利排在第3，三星电子(第4位)。在前10家企业中，6家企业来自日本，4家企业(三星电子、LG化学、现代汽车、LG新能源)来自韩国，日本企业处于领先地位，韩国企业紧随其后。
中国企业也在积极布局固态电池技术专利。据电池中国了解，宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、国轩高科、蜂巢能源近些年均布局和申请了不少固态电池技术专利。据悉，蜂巢能源固态电池和果冻电池(半固态电池)全球专利方面也申请了大量专利。值得注意的是，今年国内有多家电池企业，在半固态电池领域已经有明显进展，量产装车也即将到来。
今年5月，国轩高科工程研究院总院副院长徐兴无透露，公司研发的单体能量密度高达360Wh/kg，系统能量密度达到260Wh/kg的半固态电池今年将装车，“近期会在工信部发布的新车目录中可以看到公示。”此外，除了360Wh/kg产品今年将量产，公司研发的400Wh/kg的三元半固态电池目前在公司实验室已有原型样品。赣锋锂业旗下赣锋锂电第一代半固态电池也已经配套东风相关车型量产上市。
另外，蔚来汽车此前透露其搭载半固态电池的ET7相关车型也有望在今年年底上市销售，根据此前相关消息，其半固态电池大概率来自卫蓝新能源。
松下电池、三星SDI、LG新能源等国外老牌电池企业均布局了大量固态电池专利，同时各自也公布了固态电池商业化时间，其中三星SDI正在运营名为“S line”的固态电池试运行线，根据计划，三星SDI计划在2023年前制造出固态电池的原型，并在2025年开始投资;LG新能源的目标是到2026年实现聚合物基全固态电池的商业化。
除了传统老牌电池企业，一些固态电池初创公司也正在积极募集资金，试图通过资本市场来加速固态电池技术的产业化，在下一代电池技术竞争中占据一席之地。
4、全固态电池或10年后实现产业化
从全球各国相关企业公布的的固态电池发展路线来看，大多集中在2025年左右进行试产线建设，其中最早的将在今年实现试产。与此同时，进行大规模生产的时间规划大约在4年后，集中在2030年左右。
在相关专家看来，虽然固态电池概念起源较早，很多企业也较早进入固态电池领域进行持续布局，其中比亚迪早在2016年时确定了固态电池发展方向，也有固态电池相关的产品专利，但时至今日，固态电池仍然面临诸多挑战，而在全固态电池产业化中更是举步维艰。
目前实现固态电池主要是通过硫化物、氧化物和聚合物三种技术路径，但在不同的路径之下，都存有不同的挑战。其中聚合物的电导率太低，与锂金属的稳定性较差;硫化物电导率最高，但热动力稳定性很差;氧化物则电导率相对偏低，使容量、倍率性能受限。
在种种问题之下，固态电池到现在也没有大面积展开发展应用。在很多电池供应商看来，全固态电池是一项极具技术挑战的发展项目，要实现产业化并对电动汽车市场等格局产生重要影响仍需较长时间，很有可能在十年以上。
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