近兩年全固態(tài)電池領(lǐng)域的熱度持續(xù)上升，整車企業(yè)、電池企業(yè)、初創(chuàng)公司等紛紛涌入，新的技術(shù)突破層出不窮，企業(yè)量產(chǎn)計(jì)劃相繼發(fā)布。但是全固態(tài)電池仍處在早期發(fā)展階段，圍繞技術(shù)路線選擇、規(guī)模量產(chǎn)、供應(yīng)鏈培育、成本控制、應(yīng)用場(chǎng)景探索等方面還需要做大量的工作。由此業(yè)內(nèi)對(duì)此領(lǐng)域的當(dāng)前問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有著各種討論。

圍繞行業(yè)關(guān)注的問(wèn)題，下面分享蓋斯特研究團(tuán)隊(duì)對(duì)于全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的最新進(jìn)展、發(fā)展前景及其對(duì)汽車行業(yè)影響的研究及預(yù)判，希望能夠助力全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

一、對(duì)全固態(tài)電池發(fā)展的認(rèn)知及判斷

1.全固態(tài)電池的基本認(rèn)知

目前行業(yè)對(duì)全固態(tài)電池的基本共識(shí)是：全固態(tài)電池將給電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)顛覆性的變化，電動(dòng)汽車競(jìng)爭(zhēng)的下半場(chǎng)看全固態(tài)電池。其實(shí)全固態(tài)電池不是簡(jiǎn)單的動(dòng)力電池的升級(jí)換代，而是一次顛覆性技術(shù)變革，將對(duì)整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)、新能源車發(fā)展帶來(lái)全方位影響，包括汽車設(shè)計(jì)的革新、車企產(chǎn)品技術(shù)路線的調(diào)整、充換電基礎(chǔ)設(shè)施重新標(biāo)定、電池產(chǎn)業(yè)鏈的重塑以及汽車市場(chǎng)格局變化等。

目前業(yè)內(nèi)對(duì)全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程存在不同的看法，對(duì)此既不能過(guò)于樂(lè)觀，也不宜過(guò)于悲觀。我們要認(rèn)識(shí)到，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化是一次產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)變革，必然經(jīng)歷從量變到質(zhì)變的長(zhǎng)期過(guò)程。因此，企業(yè)內(nèi)應(yīng)形成清晰的認(rèn)知，主動(dòng)思考全固態(tài)電池的發(fā)展戰(zhàn)略，做相應(yīng)的布局，并且保持戰(zhàn)略定力，堅(jiān)持長(zhǎng)期主義發(fā)展，這樣才能跟上產(chǎn)業(yè)變革步伐，避免處于被動(dòng)的局面。

2.全固態(tài)電池市場(chǎng)熱點(diǎn)問(wèn)題的判斷

蓋斯特認(rèn)為，業(yè)內(nèi)各種熱點(diǎn)討論可歸納為技術(shù)路線選擇、高成本制約、量產(chǎn)時(shí)間及應(yīng)用場(chǎng)景這四大問(wèn)題，均需要理性地、辯證地看待。

第一，技術(shù)路線選擇。當(dāng)前中國(guó)市場(chǎng)熱點(diǎn)聚焦在半固態(tài)電池上，但是蓋斯特認(rèn)為：半固態(tài)電池本質(zhì)上是液態(tài)電池的技術(shù)升級(jí)，而且在良品率、倍率性能、壽命等方面的問(wèn)題尚未解決，期望通過(guò)大力投入半固態(tài)電池來(lái)獲得顛覆性結(jié)果并不現(xiàn)實(shí)。而能夠取代當(dāng)前液態(tài)電池的技術(shù)路線，并使整車性能有大突破的一定是全固態(tài)電池，全固態(tài)電池與半固態(tài)電池存在本質(zhì)性差異。因此全固態(tài)電池是企業(yè)搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)的最佳選擇。

第二，高成本制約。成本是衡量一項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)/企業(yè)接受度高低的重要因素，但并不是唯一的因素，還要考慮車企品牌訴求、產(chǎn)品定位、不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)成本敏感度等因素。另外成本并不是一成不變的，全固態(tài)電池在解決了量產(chǎn)問(wèn)題、規(guī)模化生產(chǎn)以后，其成本會(huì)大幅下降。長(zhǎng)期來(lái)看，全固態(tài)電池的成本將在可控范圍之內(nèi)。

第三，量產(chǎn)時(shí)間爭(zhēng)議。目前全固態(tài)電池的量產(chǎn)面臨著一系列問(wèn)題，包括科學(xué)難題、工藝設(shè)備探索及產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建等，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)挑戰(zhàn)很大。蓋斯特判斷全固態(tài)電池將在2030年左右市場(chǎng)規(guī)模量產(chǎn)。但是量產(chǎn)不等于商業(yè)化。

第四，應(yīng)用場(chǎng)景問(wèn)題。蓋斯特認(rèn)為，因?yàn)槿虘B(tài)電池的各方面性能突出，有著“六邊形”屬性，其最終應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)非常廣泛。當(dāng)前在多重制約條件下，全固態(tài)電池應(yīng)用會(huì)先從對(duì)成本敏感度低的小場(chǎng)景開(kāi)始滲透，逐步替代當(dāng)前液態(tài)電池材料體系。當(dāng)然，我們也要認(rèn)識(shí)到，液態(tài)電池仍具發(fā)展空間。全固態(tài)電池對(duì)液態(tài)電池的替代過(guò)程不可能一蹴而就，但是對(duì)其市場(chǎng)的沖擊力不可小覷。

綜上所述，雖然全固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用仍需要較長(zhǎng)的時(shí)間段，但其確定性高，發(fā)展?jié)摿Υ?，且影響深遠(yuǎn)，值得企業(yè)在這個(gè)方向大力投入。

二、全固態(tài)電池的發(fā)展現(xiàn)狀

1.全固態(tài)電池發(fā)展概況

前面談到全固態(tài)電池仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期，當(dāng)前也是企業(yè)入局的熱點(diǎn)時(shí)期，技術(shù)路線多樣。

從布局主體來(lái)看，進(jìn)入固態(tài)電池領(lǐng)域企業(yè)/機(jī)構(gòu)數(shù)量已過(guò)百家，其中電池及相關(guān)企業(yè)是主體，還有部分車企通過(guò)投資初創(chuàng)企業(yè)來(lái)布局固態(tài)電池領(lǐng)域?？梢钥吹?，不同類型的企業(yè)布局全固態(tài)電池的出發(fā)點(diǎn)不同，車企認(rèn)識(shí)到全固態(tài)電池對(duì)自身競(jìng)爭(zhēng)力的重要意義，電池企業(yè)是為了獲取長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力，初創(chuàng)企業(yè)則是為了抓住機(jī)遇，搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)。從企業(yè)所屬國(guó)家/區(qū)域看，中國(guó)、日本、韓國(guó)、歐美都在做相應(yīng)布局，目前此領(lǐng)域中以中、日、韓為主要力量。

從技術(shù)路線來(lái)看，企業(yè)的探索各有側(cè)重，總體呈現(xiàn)技術(shù)路線多元并存的狀態(tài)。無(wú)論氧化物全固態(tài)電池，還是硫化物全固態(tài)電池，均處于探索/樣品階段，距離小批量生產(chǎn)階段仍需假以時(shí)日。

從產(chǎn)業(yè)鏈方面來(lái)看，已經(jīng)有些企業(yè)開(kāi)始布局上游材料及設(shè)備，并取得初步進(jìn)展。

圖1全固態(tài)電池相關(guān)企業(yè)布局圖

2.全固態(tài)電池的技術(shù)情況

全固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)處于多方案并行探索階段，雖然持續(xù)有新的技術(shù)方案提出，但是有很多核心的問(wèn)題沒(méi)有解決，研發(fā)難度仍然很大。具體來(lái)看，全固態(tài)電池要解決三大難題：關(guān)鍵材料問(wèn)題、固固界面問(wèn)題、復(fù)合電極電荷輸運(yùn)問(wèn)題。圍繞這三大問(wèn)題，企業(yè)也在開(kāi)展相應(yīng)的探索工作：

其一，關(guān)鍵材料可細(xì)分為正極、負(fù)極、電解質(zhì)問(wèn)題。在正極方面，當(dāng)前普遍選用的高鎳三元正極材料安全性差、高壓易產(chǎn)氣鼓包，應(yīng)對(duì)策略是做單晶化、氧化物包覆、金屬摻雜等，而面對(duì)單晶程度低時(shí)易結(jié)構(gòu)坍塌、顆粒粉化的問(wèn)題，可通過(guò)功能材料包覆來(lái)解決；在負(fù)極方面，目前有硅碳負(fù)極和鋰負(fù)極兩種方案。對(duì)于硅碳負(fù)極膨脹問(wèn)題，可做硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如做核殼、多孔硅、活性納米硅的非晶化等。而對(duì)于鋰枝晶問(wèn)題，當(dāng)前行業(yè)主要有三種方案，分別為構(gòu)建三維復(fù)合骨架、采用親鋰性界面層和采用中間過(guò)渡層；在電解質(zhì)方面，當(dāng)前以氧化物和硫化物為主，對(duì)于氧化物的剛性界面接觸問(wèn)題，可通過(guò)制備氧化物基復(fù)合材料、引入緩沖層、特殊涂層、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、添加劑等解決，對(duì)于硫化物穩(wěn)定性差、量產(chǎn)難的問(wèn)題，可采用表面疏水層可逆包覆、開(kāi)發(fā)新型合成路線和低含鋰量材料等方案。

其二，固固界面問(wèn)題主要包括空間電荷層增加阻抗、界面副反應(yīng)、界面接觸不充分等。對(duì)于空間電荷層增加阻抗問(wèn)題，應(yīng)對(duì)策略是在電極和電解質(zhì)間引入緩沖層，或利用內(nèi)置電場(chǎng)和電化學(xué)勢(shì)耦合策略來(lái)抑制空間電荷層的形成；對(duì)于界面副反應(yīng)，可做電解質(zhì)多層級(jí)全包覆（無(wú)機(jī)氧化物包覆層+固體電解質(zhì)包覆層）、正極側(cè)界面包覆等；對(duì)于界面接觸不充分，可通過(guò)多功能復(fù)合粘結(jié)劑來(lái)穩(wěn)定極片導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，選擇體積變化更小的Li金屬負(fù)極，以及增大制備過(guò)程中壓力消除孔隙以增強(qiáng)界面接觸等方案應(yīng)對(duì)。

其三，在復(fù)合電極電荷輸運(yùn)問(wèn)題上，面對(duì)電荷輸運(yùn)限制，可構(gòu)建將制造參數(shù)、復(fù)合電極微觀結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能關(guān)聯(lián)的計(jì)算模型，進(jìn)行模擬仿真；而面對(duì)機(jī)械失效導(dǎo)致電荷運(yùn)輸失效的問(wèn)題，可采用無(wú)裂紋單晶正極、優(yōu)化電極材料比例和粒徑、篩選粘結(jié)劑和導(dǎo)電碳、改進(jìn)工藝等方案

眾多參與者在持續(xù)探索全固態(tài)電池技術(shù)，但是最終能否真正應(yīng)用，以及如何與車輛搭配優(yōu)化性能，是多因素綜合作用的結(jié)果，效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.全固態(tài)電池的工藝及生產(chǎn)情況

全固態(tài)電池量產(chǎn)方面面臨的核心問(wèn)題是制造工藝復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備缺乏、工藝不成熟及環(huán)境控制難度大。雖然具體量產(chǎn)方案還有待探索，但是目前路線相對(duì)清晰，技術(shù)原理可行。核心思路還要做好工藝優(yōu)化、環(huán)境控制及設(shè)備開(kāi)發(fā)。具體可從成膜工藝、電芯制造、封裝集成三個(gè)角度展開(kāi)。

首先，在成膜工藝上，主要挑戰(zhàn)是提高電解質(zhì)與電極接觸能力、薄膜厚度控制。對(duì)于前者，可通過(guò)優(yōu)化固相法工藝、開(kāi)發(fā)新型硫化物批量生產(chǎn)工藝等應(yīng)對(duì)；對(duì)于后者，可探索精密的涂布技術(shù)、做納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方式。

其次，在電芯制造上，四個(gè)待解問(wèn)題及應(yīng)對(duì)方法如下：一是固固界面接觸及鋰枝晶問(wèn)題，可發(fā)展等靜壓技術(shù)；二是電解質(zhì)、鋰負(fù)極對(duì)有機(jī)溶劑的副反應(yīng)，可探索干法工藝或干濕法結(jié)合；三是固態(tài)電解質(zhì)堅(jiān)硬的問(wèn)題，可采用疊片工藝；四是硫化物對(duì)水分和氧氣極其敏感的難題，可以實(shí)施嚴(yán)格的溫度和濕度控制措施，如使用干燥房、氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)等，或者采用封閉式生產(chǎn)系統(tǒng)，將關(guān)鍵的制造步驟置于隔離的環(huán)境中。同時(shí)還要利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析，確保每一步生產(chǎn)過(guò)程都符合標(biāo)準(zhǔn)。

以上應(yīng)對(duì)方案，無(wú)論成膜工藝還是電芯制造，都要求設(shè)備更加精確，同時(shí)需要新開(kāi)發(fā)大量的專業(yè)設(shè)備，這也是現(xiàn)階段的一大難點(diǎn)。

最后，在封裝集成上，因?yàn)殡娦菊w硬脆且缺乏彈性，預(yù)計(jì)全固態(tài)電池將主要采用軟包封裝。同時(shí)全固態(tài)電池可做雙極板設(shè)計(jì)，以提高電池的能量密度。另外，全固態(tài)電池具有安全性高、溫度適應(yīng)性好的優(yōu)勢(shì)，因此可在熱管理上做減法。

在此需要注意的是，對(duì)于全固態(tài)電池的量產(chǎn)，應(yīng)避免將實(shí)驗(yàn)室配方創(chuàng)新與工程上的工藝、裝備創(chuàng)新混為一談，當(dāng)前的關(guān)鍵問(wèn)題是工藝、裝備開(kāi)發(fā)如何支撐全固態(tài)電池的快速落地。目前雖然已經(jīng)做了較多的探索，但任務(wù)仍舊艱巨，亟需大量技術(shù)積累。

4.全固態(tài)電池的供應(yīng)鏈情況

在全固態(tài)電池供應(yīng)鏈上面臨的核心問(wèn)題是：現(xiàn)有液態(tài)電池的供應(yīng)鏈體系無(wú)法適配全固態(tài)電池的要求，需要建立與之匹配的新供應(yīng)鏈體系，這是全固態(tài)電池發(fā)展中的一大短板。因此需要產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)培育新供應(yīng)鏈體系，具體可分為正極、負(fù)極和電解質(zhì)的供應(yīng)鏈培育。

對(duì)于正極供應(yīng)鏈，中短期需要用好現(xiàn)有的高鎳三元電池的供應(yīng)體系，但長(zhǎng)期一定要開(kāi)發(fā)新型正極材料并培養(yǎng)相應(yīng)的供應(yīng)鏈。

對(duì)于負(fù)極，要用好硅碳負(fù)極供應(yīng)體系，研發(fā)鋰合金負(fù)極及鋰負(fù)極。因?yàn)殇囏?fù)極是全固態(tài)電池長(zhǎng)期的技術(shù)選擇，而且對(duì)應(yīng)的供應(yīng)體系已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)，所以此時(shí)企業(yè)可考慮和相關(guān)機(jī)構(gòu)共創(chuàng)。

對(duì)于電解質(zhì)，它是全固態(tài)電池的核心，而且其供應(yīng)鏈與當(dāng)前動(dòng)力電池的液態(tài)電解液體系完全不同，所以企業(yè)在加大電解質(zhì)的研發(fā)力度、集中技術(shù)攻關(guān)的同時(shí)，還要培育新供應(yīng)鏈。建議通過(guò)頭部企業(yè)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)的突破，同時(shí)在此過(guò)程中也要發(fā)揮行業(yè)或企業(yè)聯(lián)盟的作用。

全固態(tài)電池材料體系的替代順序決定了供應(yīng)鏈的重構(gòu)一定是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，對(duì)于企業(yè)而言，一方面要用好已有的電池供應(yīng)鏈體系，同時(shí)還要面向未來(lái)做好前瞻開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)新的供應(yīng)鏈。

三、全固態(tài)電池未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

全固態(tài)電池當(dāng)前處于創(chuàng)新突破期，如圖2所示，在技術(shù)、生產(chǎn)工藝、供應(yīng)鏈等方面距離成熟期尚遠(yuǎn)。若想打通前后一系列環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還需要在材料、界面、成膜工藝、電芯制造、設(shè)備等多方面取得重大突破。因此發(fā)展全固態(tài)電池絕對(duì)不是一家企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)的，而是需要整個(gè)行業(yè)共同努力。企業(yè)之間應(yīng)有明確的分工和協(xié)作，尤其頭部企業(yè)應(yīng)發(fā)揮引領(lǐng)和引導(dǎo)的作用，推動(dòng)各企業(yè)乃至整體產(chǎn)業(yè)共同應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，進(jìn)而帶動(dòng)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的整體性發(fā)展。下面蓋斯特從技術(shù)路線、材料體系和市場(chǎng)化進(jìn)程三個(gè)方面預(yù)測(cè)全固態(tài)電池的發(fā)展趨勢(shì)。

圖2固態(tài)電池技術(shù)成熟度及開(kāi)發(fā)方向

1.全固態(tài)電池技術(shù)路線

全固態(tài)電池目前主要有聚合物、氧化物、硫化物三種技術(shù)路線，每種路線都有其優(yōu)缺點(diǎn)和發(fā)展空間，但是各自的性能潛力決定了后續(xù)發(fā)展空間不同。具體來(lái)看：

聚合物的PEO（聚氧化乙烯）材料氧化電壓為3.8V，難以適配除磷酸鐵鋰之外的高能量密度正極，因此聚合物全固態(tài)電池的能量密度性能有限，目前看這種電池并不適合于車用，有可能用于消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。

氧化物分為薄膜型和非薄膜型。薄膜型的全固態(tài)電池容量小，為mAh（毫安時(shí)）級(jí)別，而且擴(kuò)容難，不適用于整車使用，但可用于消費(fèi)電池；非薄膜型當(dāng)前被用于制作半固態(tài)電池，應(yīng)用在整車上，相關(guān)企業(yè)計(jì)劃通過(guò)逐步減少液體含量最終將其變成全固態(tài)，但是氧化物存在界面問(wèn)題，徹底擺脫電解液的難度高，因此該路徑能否實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的目標(biāo)，業(yè)界對(duì)此存疑。即使真的能夠?qū)崿F(xiàn)，做出的全固態(tài)電池相較于硫化物全固態(tài)電池也未必具有競(jìng)爭(zhēng)力。

硫化物全固態(tài)電池在能量密度、循環(huán)壽命、快速充電上具有優(yōu)勢(shì)，但是制造成本高、空氣穩(wěn)定性差，這類電池的開(kāi)發(fā)難度最大，但發(fā)展?jié)摿σ沧畲蟆Ａ硗?，處在?shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段的鹵化物也極具潛力。

簡(jiǎn)而言之，氧化物路線做車用全固態(tài)電池不具有綜合優(yōu)勢(shì)，更適合于當(dāng)前階段制作固液混合電池；硫化物、鹵化物路線盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，但仍是今后重點(diǎn)發(fā)展方向。未來(lái)車用全固態(tài)電池大概率是采用硫化物、鹵化物，或二者結(jié)合制作而成。

2.全固態(tài)電池材料體系及指標(biāo)預(yù)判

全固態(tài)電池的指標(biāo)預(yù)測(cè)需基于電池材料體系及技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展情況，其中材料體系基本遵循電解質(zhì)替代、新型負(fù)極替代、新型正極替代的次序；全固態(tài)電池性能開(kāi)發(fā)以能量密度為標(biāo)志性指標(biāo)，同時(shí)持續(xù)提升倍率性能、循環(huán)壽命等指標(biāo)。蓋斯特預(yù)判，全固態(tài)電池基本可劃分為三個(gè)發(fā)展階段，參見(jiàn)圖3。

在1.0階段（即當(dāng)前發(fā)展階段），企業(yè)研發(fā)全固態(tài)電池正極可選用高鎳三元，并探索富鋰錳基；負(fù)極材料選擇硅碳負(fù)極和鋰合金負(fù)極；開(kāi)發(fā)氧化物或硫化物的電解質(zhì)，爭(zhēng)取將能量密度400Wh/kg的全固態(tài)電池落地量產(chǎn)。

在2.0階段（即到2030年），正極材料以硫碳復(fù)合、富鋰錳基為主，負(fù)極材料為鋰合金或鋰負(fù)極，電解質(zhì)采用氧化物復(fù)合、硫化物或鹵化物，追求達(dá)到500Wh/kg的高能量密度指標(biāo)。

在3.0階段（即到2035年），構(gòu)建正極為硫碳復(fù)合正極或空氣、負(fù)極為金屬鋰、電解質(zhì)為硫化物/鹵化物的全固態(tài)電池體系，做出能量密度超過(guò)500Wh/kg、循環(huán)壽命大于10000次的鋰硫電池、鋰空電池產(chǎn)品，真正意義上建立全新的電池材料體系。

在三個(gè)階段中除了能量密度指標(biāo)之外，其他四個(gè)指標(biāo)的發(fā)展趨勢(shì)如下：電池耐高溫性能趨勢(shì)將是先逐漸提高至200℃左右，再逐漸降低至100~120℃（鋰金屬負(fù)極）；耐低溫性能則持續(xù)向-30℃~-40℃發(fā)展；而循環(huán)壽命指標(biāo)從數(shù)百次向上萬(wàn)次持續(xù)提升；同樣，倍率性能持續(xù)提高，第三階段可能達(dá)到10-20C的水平。

圖3全固態(tài)電池性能指標(biāo)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，相比于過(guò)度追求材料的性能指標(biāo)，更應(yīng)該思考如何做出可靠性高、能夠快速量產(chǎn)的全固態(tài)電池產(chǎn)品，以電池產(chǎn)品推動(dòng)底盤(pán)系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化及供應(yīng)鏈的完善；同時(shí)，考慮到2030年后V2G（車輛與電網(wǎng)互動(dòng)）的發(fā)展，企業(yè)不應(yīng)該追求超高的能量密度指標(biāo)，更應(yīng)關(guān)注全固態(tài)電池的循環(huán)壽命指標(biāo)。如果這兩項(xiàng)指標(biāo)有沖突，應(yīng)優(yōu)先考慮長(zhǎng)循環(huán)壽命指標(biāo)，對(duì)能量密度的要求可適度降低。

3.全固態(tài)電池的市場(chǎng)化進(jìn)程

全固態(tài)電池的市場(chǎng)化需要技術(shù)、成本、應(yīng)用場(chǎng)景等多方面發(fā)展加以支撐。基于當(dāng)前的發(fā)展情況，蓋斯特初步判斷：到2030年，中國(guó)全固態(tài)電池的產(chǎn)能將達(dá)到50GWh，并開(kāi)始走向規(guī)?；?。之后市場(chǎng)規(guī)模將快速增長(zhǎng)，2035年有望達(dá)到500GWh。

在應(yīng)用場(chǎng)景上，小動(dòng)力領(lǐng)域有望率先應(yīng)用，例如工業(yè)無(wú)人機(jī)、高端3C產(chǎn)品、特種電源等重視能量密度、成本敏感度低、壽命要求低的場(chǎng)景。但是全固態(tài)電池最大的應(yīng)用空間還在交通領(lǐng)域，由于全固態(tài)電池具有大功率優(yōu)勢(shì)，我們判斷其會(huì)率先應(yīng)用到混動(dòng)車型上，而純電車型上受成本制約，將在這個(gè)領(lǐng)域由高端車型逐漸向下滲透。此外，全固態(tài)電池因不存在液態(tài)電池的滲漏、干涸問(wèn)題，以及失重環(huán)境下電解液重新分布導(dǎo)致電池時(shí)效問(wèn)題，所以在軍工航天領(lǐng)域也有很大的應(yīng)用潛力。

需要注意的是，企業(yè)要把全固態(tài)電池研發(fā)和推廣并行推進(jìn)，不斷發(fā)掘細(xì)分場(chǎng)景，通過(guò)細(xì)分場(chǎng)景驗(yàn)證應(yīng)用來(lái)推動(dòng)降本，而后再持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)量和應(yīng)用規(guī)模，形成降本與規(guī)?；恼蜓h(huán)。

四、全固態(tài)電池對(duì)車企影響及應(yīng)對(duì)建議

1.全固態(tài)電池對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)影響及啟示

應(yīng)用全固態(tài)電池對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，不僅意味著動(dòng)力部件的改變，還會(huì)對(duì)整車設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)布局、競(jìng)爭(zhēng)格局、服務(wù)模式等產(chǎn)生全方位的影響。車企需要系統(tǒng)思考全固態(tài)電池可能造成的影響，避免只將其作為能量體?？傮w而言，基于全固態(tài)電池主要性能指標(biāo)的全面技術(shù)突破，將直接影響整車產(chǎn)品設(shè)計(jì)、商業(yè)模式、新能源汽車市場(chǎng)結(jié)構(gòu)以及充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等四個(gè)方面。

具體來(lái)看，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上講，全固態(tài)電池應(yīng)用在汽車上，會(huì)使整車布置、結(jié)構(gòu)、安全性、設(shè)計(jì)復(fù)雜度等有很大的改變，因此車企應(yīng)該重新系統(tǒng)思考，如何改變以更好地進(jìn)行匹配性設(shè)計(jì)。

從商業(yè)模式上講，全固態(tài)電池的長(zhǎng)循環(huán)壽命使V2G車網(wǎng)能量互動(dòng)更易被社會(huì)廣泛接受，那么車企可以更多地從汽車全生命周期的視角思考電動(dòng)車成本，以及如何提升潛在的效益。

從新能源汽車的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)上講，如果全固態(tài)電池提升了動(dòng)力電池環(huán)境適應(yīng)能力，解決了用戶一直以來(lái)的里程/補(bǔ)能焦慮問(wèn)題，那么純電動(dòng)汽車會(huì)進(jìn)一步替代插混或增程式汽車，純電動(dòng)汽車很可能成為用戶的主流選擇，為此車企需要提前做好產(chǎn)品戰(zhàn)略的調(diào)整。

從基礎(chǔ)設(shè)施上講，快充性能優(yōu)異的全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之后，換電模式的價(jià)值顯著降低，充電模式有望獲得更好的發(fā)展。由此車企應(yīng)思考充電路線和充電基礎(chǔ)設(shè)施的布局，以滿足當(dāng)前產(chǎn)品體驗(yàn)和未來(lái)產(chǎn)品需求。

2.整車企業(yè)應(yīng)對(duì)全固態(tài)電池發(fā)展的策略

考慮全固態(tài)電池將給汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的全面性、深遠(yuǎn)性的影響，整車企業(yè)有必要系統(tǒng)思考如何推進(jìn)全固態(tài)電池領(lǐng)域的布局。

首先，從全固態(tài)電池的材料層研發(fā)層級(jí)上看，車企必須做前瞻研發(fā)，尤其圍繞全固態(tài)電解質(zhì)、鋰負(fù)極及新型正極材料。企業(yè)可與高校、科研機(jī)構(gòu)等合作。

其次，對(duì)于電芯制造層級(jí)，車企沒(méi)必要全部掌控，即使全部自己解決也很難有真正競(jìng)爭(zhēng)力，這部分應(yīng)由電池企業(yè)負(fù)責(zé)。但是車企可適當(dāng)研究工藝和裝備，并建設(shè)一定的產(chǎn)能。

再次，對(duì)于電池整車設(shè)計(jì)層級(jí)，這是車企的核心部分，車企必須掌握電池整車集成設(shè)計(jì)及BMS（電池管理系統(tǒng)），以充分發(fā)揮全固態(tài)電池的性能，保證自身汽車產(chǎn)品的市場(chǎng)差異化能力。

最后，從電池生態(tài)布局層級(jí)，根據(jù)企業(yè)自身實(shí)力做選擇性布局，實(shí)力強(qiáng)的企業(yè)可考慮布局鋰資源，這可能是企業(yè)獲得長(zhǎng)期成本競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

整車企業(yè)布局全固態(tài)電池領(lǐng)域要有打長(zhǎng)期戰(zhàn)的準(zhǔn)備，同時(shí)還應(yīng)把控節(jié)奏，制定系統(tǒng)性發(fā)展策略。短期重點(diǎn)在解決科學(xué)問(wèn)題、制備工藝和設(shè)備探索上，中期重點(diǎn)在車規(guī)級(jí)使用（含集成設(shè)計(jì)）及新型材料的開(kāi)發(fā)，長(zhǎng)期則在產(chǎn)業(yè)布局推動(dòng)電池降本與規(guī)模推廣上。

五、總結(jié)

總而言之，我們應(yīng)認(rèn)識(shí)到全固態(tài)電池的發(fā)展?jié)摿薮?，其不僅是液態(tài)動(dòng)力電池的升級(jí)換代產(chǎn)品，更會(huì)對(duì)整車產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新能源汽車市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)等帶來(lái)顛覆性影響，將成為電動(dòng)車下半場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心。同時(shí)也要看到全固態(tài)電池存在技術(shù)難、量產(chǎn)難等巨大挑戰(zhàn)，需要一個(gè)長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程，全固態(tài)電池很難在5年內(nèi)形成全方位競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此企業(yè)要保持戰(zhàn)略定力，應(yīng)圍繞全固態(tài)電池做好戰(zhàn)略規(guī)劃，并把控好發(fā)展節(jié)奏。

在技術(shù)路線方面，從顛覆性潛力看，企業(yè)還是要堅(jiān)持硫化物、鹵化物的全固態(tài)電池技術(shù)路線；在發(fā)展側(cè)重點(diǎn)方面，企業(yè)針對(duì)全固態(tài)電池研-產(chǎn)-供等方面布局要有的放矢；全固態(tài)電池開(kāi)發(fā)的總原則應(yīng)以滿足整車需求而定義電池性能開(kāi)發(fā)方向、并以產(chǎn)品拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。具體根據(jù)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中定位，有選擇性地在材料、制備、設(shè)備開(kāi)發(fā)及供應(yīng)鏈培育上下功夫。