作者丨王小西
責(zé)編丨崔力文
編輯丨別致
【資料圖】
資本的游戲，結(jié)束了吧。
對于狂歡了幾年的固態(tài)電池，也許真到了“一場游戲一場夢……”的夢醒時分。特別是這次上海車展，寧德時代推出凝聚態(tài)電池（Condensed Battery）后，固態(tài)電池更顯尷尬。
固態(tài)電池的興起，離不開資本的推波助瀾。如今資本退潮，像QuantumScape（簡稱QS）的股價從最高132美元跌至目前的5.94美元附近，其他的選手也不樂觀。
比如種子選手豐田，點錯科技樹后，在硫化物固態(tài)電池方向的孤行，似乎也到了《三體》中那種“智子鎖死”的時刻。
很早我就在《半固態(tài)電池，可能就是電動車的終點》里說過，半固態(tài)電池會是固態(tài)電池研發(fā)的終局。現(xiàn)在看來，這個判斷沒什么錯。寧德時代就是這么干的。
不管怎么說，必須敬畏和尊重物理化學(xué)常識。講故事的資本再無法無天，也不能違背客觀規(guī)律。否則，就像通脹就是通脹，美聯(lián)儲的所有謊言，都有被揭穿、信用貨幣崩塌的一天。
01
固態(tài)本就違背常識
曾經(jīng)被業(yè)內(nèi)大喊“狼來了”的固態(tài)電池，作為鋰電池技術(shù)的“圣杯”，毋庸置疑，曾是資本和企業(yè)追逐的方向。
這些年，大眾汽車集團和比爾·蓋茨積極入股的美國創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape、Solid Power等是這條路線的代表，豐田、日產(chǎn)、松下等日系巨頭，以及中國電池方面的很多企業(yè)，也紛紛加入戰(zhàn)局。
好消息似乎接踵而至。一會兒就要量產(chǎn)了，一會兒有新的突破，然而都是“只聽樓梯響，不見人下來”，量產(chǎn)時間不斷在推后。都想成為全球新能源行業(yè)新的霸主，但是，技術(shù)發(fā)展是一步一步的，飯是一口一口吃的。
就拿QS來說，上市后的股價曾經(jīng)“飛上天”，股價最高達到132美元。2020年上市前，QS說自己驗證了單層電池在室溫加壓的情況下，以1C的速率充放電循環(huán)1000次后還可以保持初始容量的90%。
隨后，QS在2020年四季報中首次公布了30x30mm的4層電池，測試結(jié)果與一層電池功能接近，保持了近800次循環(huán)后超過90%的容量。并且，QS還宣布已與大眾合作啟動生產(chǎn)線的建設(shè)，預(yù)計在2025年可投產(chǎn)。這顆衛(wèi)星直接把QS的股價推高了10倍。
前景似乎無限光明。然而，上市的狂歡之后，越來越多“擊鼓傳花”的投資者清醒過來，提出質(zhì)疑，畢竟，即便技術(shù)問題解決了，能否量產(chǎn)也成問題啊。而且成本方面，也成為固態(tài)電池最大的BUG。
再者，固態(tài)電池想要達到理論能量密度的500Wh/kg峰值水平，拉開與目前主流傳統(tǒng)鋰電池理論上限水平350Wh/kg的距離，看來更是難上加難。而固態(tài)電池因為固態(tài)能帶來高能量密度、擁有“更高安全級別”的說法，也都是靠不住的。
QS在去年年底也對電池安全含糊其辭，當(dāng)時該公司勉強造出了首批原型固態(tài)電池并交付給汽車客戶，創(chuàng)始人、CEO兼董事長印度人Jagdeep Singh提到這批電池產(chǎn)品的可靠性方面“仍有很大提升空間”。
而且，據(jù)之前美國能源部的一項研究發(fā)現(xiàn)，全固態(tài)電池在因為鋰枝晶引發(fā)短路的溫度比傳統(tǒng)鋰離子電池更高，而熱量的釋放可能會通過易燃包裝或者附近的其他材料而起火。另外，當(dāng)固態(tài)電解質(zhì)層因為各種原因而完整性受損的時候，更是會釋放巨大的熱量。
此外，QS采用的氧化物固態(tài)電解質(zhì)（陶瓷）硬度太高，不得不增加凝膠電解質(zhì)來改善界面，而這樣做將會降低固態(tài)電池的本征安全性。尤其是陶瓷電解質(zhì)片由于金屬鋰沉積的臨界電流密度很小，在未來使用中將很容易發(fā)生短路。
各種難點匯集起來，就成了固態(tài)電池跨不過去的“天塹”。而半固態(tài)電池的優(yōu)勢，就凸顯出來了。像寧德時這次代發(fā)布的凝聚態(tài)電池，除了量產(chǎn)的速度快，最主要優(yōu)點之一就是高能量密度，單體能量密度達到500Wh/kg，突破了目前主流材料體系的天花板。
雖然寧德時代表示，凝聚態(tài)電池“不是固態(tài)電池，也不是半固態(tài)電池”。不過，在我看來（業(yè)內(nèi)很多人也是這么認為），由于其電解液是一種半固態(tài)化的膠質(zhì)狀態(tài)，還是算半固態(tài)電池。如果能落地鋪開，這將很可能成為固態(tài)電池的終極形態(tài)。
當(dāng)然，寧德時代也是慣于造勢的主，說是今年能量產(chǎn)，實際落地情況咋樣還兩說。畢竟，它說的混裝鈉離子電池，也是“只見樓梯響”，要等奇瑞iCAR品牌的首款新車iCAR 03量產(chǎn)上市才能有清晰的面目。
從原理上來說，凝聚態(tài)電池的特性在于，電解液本身的高粘性使得流動性降低，能提高動力電池整體的安全性能，避免傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險，“看起來很美”，實際怎么樣，還是需要科學(xué)的、量產(chǎn)的驗證。
雖說大眾汽車電芯中心負責(zé)人弗蘭克·布洛梅（Frank Blome）將固態(tài)電池稱為鋰離子電池的“終結(jié)者”，以及可控核聚變民用化之前的能源設(shè)備終點，仿佛印第安納瓊斯苦苦尋找的“圣杯”，一旦得手，就能成為能量魔方的解密者，和全球新能源行業(yè)的霸主。但如今看來，這個故事堪比漫威宇宙，吃瓜就好。
