2024量产368wh/kg半固态电池，清陶会是下一个“宁王”吗？
朱, 世耘
“相比液态电池，我们（固态电池）未来最大的优势其实是成本优势。”清陶能源总经理李峥向《电动汽车观察家》表示。
8月22日，上汽集团与其投资入股的清陶能源宣布，二者联合开发的第一代固态电池已完成装车试验，单体能量密度达368Wh/kg，测试车辆最大续航里程达到1083公里，充电10分钟续航增加400公里，将于2024年在智己品牌的新车上实现量产。
更重要的是，该368Wh/kg的半固态电池成本与目前三元锂电池成本相当。目前，三元锂电池的成本约为0.86元/Wh。《电动汽车观察家》了解到的信息是终端市场或已卷到了0.6-0.65元/Wh。
而在清陶德计划中，下一代固态电池产品成本将比同等规格的磷酸铁锂或三元电池低10%-30%；2027年问世的第三代产品，将再降本40%。
如此具有颠覆性。清陶会是下一个“宁王”吗？
01
2024年，量产＜420Wh/kg的半固态电池
从量产角度来看，368Wh/kg的能量密度已经相当惊人。
目前，高镍三元锂电池的能量密度极限在300Wh/kg左右。从系统层来看，搭载于极氪009实现1000公里续航的宁德时代麒麟电池的能量密度为255Wh/kg。为实现千公里续航，极氪009的带电量为140kWh。
李峥表示，智己于2024年量产的千公里续航车型带电量约为130kWh左右，将配合800V的高压平台，重量相较同规格的液态电池系统降低了十几公斤。
将在2024年搭载于智己新车的清陶固态电池
这还不是极限。
已在SOP状态的清陶第一代半固态电池的能量密度为＜420Wh/kg。在材料上，清陶选择用氧化物和聚合物作为第一代固态电解质使用，同时仍采用少量液体浸润的方式解决界面阻抗的问题。目前液体含量为5-15%。第一代半固态电池与锂离子液态电池在安全性、循环寿命、性价比等指标上保持一致。
李峥表示，按照当前电池的材料体系，第一代固态电池可以支撑的最高能量密度是420Wh/kg，“再高的一些材料选择就会产生不满足客户使用（例如性价比等）的状态。”
此外，固态电池固有的安全性也将推动电动车的安全竞争再上一个台阶。
上汽清陶新能源科技有限公司副总经理王林表示，第一代魔方电池在系统层面实现零爆炸、零燃烧；因由固态电池的出现，第二代魔方电池可以做到电芯级的零爆炸、零燃烧。
如何实现电芯级的安全？
李峥表示，一方面在于魔方电池在整车系统层实现了良好的隔热和热传导路径规划实现；另一方面，尽管固态电池确实可以以热量的形式，释放出很大能量，但并不会轻易引燃下面的电池。因为固态电池材料阻燃性能较高，电池耐受温度高。
02
2027年，成本下降40%
第一代半固态电池只是清陶的开局之作。
按照计划，清陶将在2024年SOP能量密度为400-500Wh/kg的第二代固态电池，含液量小于5%；2027年SOP能量密度突破500Wh/kg第三代全固态电池；
清陶能源三代固态电池产品技术
在生产工艺上，三代电池相比目前主流的液态电池产线，将分别有30%、60%和70%的改变；
清陶能源掌握的核心技术
在核心技术上，在全陶瓷电解质、金属锂改性图层、界面浸润融合等底层技术外，清陶还同时具备了大规模量产的关键技术能力。包括：
干压片成型电极片、固态电解质量产涂覆、吨级量产无机固态电解质、正极材料表面均匀包覆、陶瓷补锂、软包电芯大模组集成、方形电芯CTP成组技术等；
从成本上，在第一代半固态电池追平液态电池后，后两代电池在规划的基础上，成本相较第一代产品将分别降低20%和40%。
即以目前三元锂电池0.86元/Wh计算，则2027年的清陶全固态电池成本将为0.52元/Wh，达到目前行业内卷到极限的磷酸铁锂电池的价位。
在清陶看来，固态电池的成本优势首先是基于材料导致的，而随着产业完善和规模化，价格仍有很大的下降空间。
李峥表示，清陶一代电池选择了氧化物+聚合物的技术路径，第二代固态电池选择了氧化物+卤化物+聚合物的路径，利用不同的材料之间的物理性能让电池更致密、阻抗更小。“从半固态到全固态也是工业逐步迭代升级，界面越来越完美的过程，改善无止境。”
03
打造下一个“宁王”
如此之高的能量密度，和颇具想象力的成本下探空间，使固态电池“看上去”具备成为锂电池“颠覆者”的潜力，清陶或许能成为下一个“宁王”❓
但事实上，道阻且长。规模化、技术和产业成熟度，是固态电池从概念走向市场必须要迈过的“坎”。目前看来，上汽将扮演着固态电池产业化的重要推手。
2025年，智己、飞凡、荣威、MG将推出多款搭载新一代固态电池（或为清陶第二代固态电池）的量产车型，全年销量预计将突破“十万辆级规模”。
在采访现场，上汽官方特别提示是“十万辆级”，而不是“十万辆”。
清陶固态电池产线
按照上汽的“新能源汽车发展三年行动计划”，至2025年新能源销量将达350万辆，其中自主品牌占比70%，即245万辆。
这为固态电池的规模化和上汽未来的产品力提供了非常充裕的想象空间，但新技术的应用，当然也对上汽产品定义和销售服务体系带来更大的压力和挑战。
另一方面，“尝鲜者”完成固态电池的初期市场教育后，“大佬”是否能够进场摘桃子。
在李峥看来，清陶首先是一个材料公司，同时是一个工厂，“我们本身就有很强的生产制造能力，这当中积累的Know How，和从零出发没有固有技术成本，是我们的优势。”
目前，清陶已经完成了固态电池、新材料、自动化装备、电池回收利用四大板块，13家子公司，具备电池研发、设备生产、材料生产、电池生产回收能力，已投产1.7GWh的固态电池产能，至2025年的计划在建产能为35GWh。
同时，清陶通过与上汽成立合资公司，正在快速积累从电芯到整车系统级的量产经验。
例如固态电池体系大多采用软包形态，但在量产论证过程中，清陶和上汽发现软包电池装车时存在焊接、可靠性、稳定性和系统集成销量等问题。因此联合开发了方壳电池，将材料界面致密化的问题在成包前解决。
显然，固态电池对液态电池的“颠覆”不是朝夕之功，也不是单纯的技术问题。
王林在表示，高安全性、高能量密度、低成本是固态电池的天然优势，也是用户需求所在。“只要产业成熟到一定程度，一定能达到这样（高安全、高能量密度、低成本）的效果，所以我们对固态电池非常有信心，认为一定能够在未来成为能源系统的首选。”
