上汽集團8月30日晚公告，擬與清陶（昆山）能源發展股份有限公司（下稱清陶能源）合資成立上汽清陶新能源科技有限公司（以市場監督管理局核準的名稱為準，以下簡稱“上汽清陶”）。

上汽清陶注冊資本人民幣10億元，其中上汽集團認繳出資4.9億元，占比49%；清陶能源認繳出資5.1億元，占比51%。

上汽集團曾分別于2020年、2022年和2023年通過基金方式參與投資清陶能源。截至目前，上汽集團累計對清陶能源投資約29.835億元，間接持有清陶能源約15.29%股權。

看來，上汽是要打造固態電池電動車樣本工程。

那么，固態電池為何雷聲大、雨點小，需要資金雄厚的國企車企力推？

一方面，有的電池業界人士認為，固態電池現在頂多能做到的是半固態電池狀態，和不斷迭代的液態鋰電池相比，并沒有太大性能和成本優勢；另一方面，固態電池畢竟是業界公認的新一代電池技術，豐田、蔚來、上汽、賽力斯等車企開始規劃固態電池量產上車“吃螃蟹”。

以寧德時代為代表的電池龍頭企業認為固態電池從技術基礎上來看還不到火候，但一批創業公司早已躍躍欲試，綁定車企上車。

固態電池目前處在什么樣的研發階段？它距離量產還有多久？

市場上實現裝車的大部分是半固態以及準固態電池，汽車商業評論了解的機構普遍預測，大規模裝車要到2025年之后甚至2030年。

可以確定的是，不論是有消息的，還是沒有官宣進度的各路固態電池玩家，都在做技術研發和儲備，等待市場奇點到來噴發的那一刻。

愿意吃螃蟹的車企

上汽集團的時間表很明確，要率先實現固態電池大規模產業化應用，2024年首款搭載800V超級快充固態電池的車型量產上市，汽車商業評論了解到首款車將是智己，單體能量密度實現368Wh/kg，整車實現1000公里續航，充電10分鐘續航增加400公里；2025年固態電池成本較同等規格的磷酸鐵鋰或三元電池降低10%-30%，在智己、飛凡、榮威、MG等車型上，實現固態電池10萬量級的銷售規模。

上汽集團2025年新能源汽車銷量目標是350萬輛，自主品牌占到70%。

今年6月13日，豐田宣布了個大新聞：在固態電池技術上取得了巨大的進展，體積重量減半，成本減半，充電10分鐘續航里程1200公里，計劃到2025年推出配備先進固態電池的電動汽車。

豐田放了固態電池的衛星之后不久，上汽集團跟進公布了進度，擬向清陶能源追加投資近27億元，深化布局固態電池技術。

基于安全和能量密度優勢的固態電池，其實并不是最新蹦出來的，研發早有時日。

早在2008年，豐田對外宣布已經進軍固態電池領域。2020年8月，搭載全固態電池的豐田電動車取得牌照，開始行駛實驗。

按照豐田的研發進度來看，實際上其涉足固態電池已有20多年，專利數量超過1000件。

但一直到今天，固態電池仍處于起步階段。根據公開資料顯示，一些車企陸續于今年開啟小批量半固態電池裝車。

除了豐田之外，BBA均計劃于2025年前后推出搭載固態電池的電動汽車。東風、蔚來、賽力斯已宣布將于今年實現半固態電池裝車，長安深藍、廣汽埃安、高合等汽車品牌普遍規劃2025年前裝車半固態電池。

只有車企推動，固態電池才能落地，否則只能成為實驗室里的花瓶。

從固態電池賽道來看，大概可分為三類玩家：以豐田為代表的電池研發（應用是另一回事）一直走在前沿的車企，以及上汽集團和比亞迪；電池企業，以寧德時代、贛鋒鋰電為主的鋰電企業；創業公司，有北京衛藍新能源科技有限公司（下稱衛藍新能源）、清陶能源、重慶太藍新能源、馬車動力等。

其中衛藍新能源和清陶能源分別綁定了蔚來和上汽集團等車企，二者都帶有國家重點科研院所的背景，衛藍新能源是中國科學院物理研究所固態電池技術唯一的產業化平臺，清陶能源則脫胎于清華大學新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室。

蔚來汽車今年5月發布的全新ES6車型已經采用了衛藍新能源的半固態電池。衛藍新能源向蔚來提供150kWh電池包，續航里程達1000公里。該款電池的能量密度為360Wh/kg。

衛藍新能源創始人李泓近日表示，公司計劃最早在2025年上市。其資方包括蔚來資本、小米集團、華為、國汽智聯、吉利控股等。

上汽和清陶能源自2018年就開始合作。2020年，上汽入股清陶，參與清陶e+輪融資，2021年雙方完成超高能量密度固態電池的實車驗證，2023年雙方簽署增資擴股協議和戰略合作框架協議。

作為電動汽車最為核心的零部件，早在2017年，上汽就和寧德時代成立了兩家電池合資公司——時代上汽與上汽時代，其中時代上汽負責電芯生產，寧德時代持股51％、上汽持股49％；上汽時代負責Pack生產，寧德時代持股49％、上汽持股51％。

此外，上汽自己還有2022年4月成立的100%控股的捷能易電能源科技有限公司。

據上汽清陶副總經理王林介紹，上汽與寧德時代的合作主要聚焦于量產鋰離子電池的研發和生產，與清陶的合作則更加專注于新一代固態電池的研發，捷能則是在電池管理系統軟硬件開發方面具備優勢。

華興資本投資銀行事業部董事總經理、新能源和先進制造組負責人周亮曾對汽車商業評論稱，找到愿意吃螃蟹的、和電池企業關系密切的主機廠很重要。固態電池的研發往往不是電池廠一家能夠獨立完成，需要和下游主機廠、上游材料廠緊密配合才行。

“在早期，有主機廠愿意投入大量資源實現從0到1是非常關鍵的。”周亮說。

量產之難

即便是研發多年、擁有專利絕對優勢的豐田，也未詳細解釋固態電池將如何實現量產，只表示爭取到2030年實現穩定化量產。

當然，這與豐田對電動化路線的態度左右搖擺、將氫燃料看作是更重要的戰略發展任務有關，但也與固態電池增加了的材料成本、相對復雜的制造工藝有關。

已有固態電池技術儲備的“帶頭大哥”寧德時代對固態電池的看法，就不那么樂觀。

“全固態電池，目前還有些核心問題亟待解決。如果豐田說現在能量產全固態電池，我表示懷疑。但是到2027年，我也沒法預測。以寧德時代的技術水平而言，也很有難度。”7月6日舉行的2023年中國汽車論壇上，寧德時代新能源科技股份有限公司首席科學家吳凱對豐田的固態電池規劃評價道，“豐田說成本減半，但對標的分母是多少，外界不知道。”

清陶能源總經理李崢對包括汽車商業評論在內的媒體表示，豐田固態電池“充電10分鐘1200公里”指的是材料級的概念，是單純用材料傳導鋰離子的能力換算成充電速度，只是傳導鋰離子能力的一個參數，而不是產品級的概念。“豐田沒有推出充電10分鐘跑1200公里的車，而是開發的固態電池電解質的材料性能支持這樣的速度。”他表示。

汽車商業評論從知情人士處了解到，即便是帶頭大哥寧德時代深耕了數年，也認為固態電池尚有包括工程技術在內的基礎問題沒有解決。

從技術成熟度等級(TRL,Technology Readiness Level)來看，分為九個等級。一般認為第五個等級以前的是技術基礎，后面的是涉及到是否能量產的產品化問題。

該知情人士稱，在鋰離子電池中，離子需要擴散才能產生電流，離子在固態電池中擴散，阻力極大，跟液態電池的擴散差了10倍數量級以上，所以需要解決離子擴散的科學問題，他認為在沒有解決這個問題之前談電解質變成固態沒有意義。此所謂界面的阻抗問題。

從正負級來說，正極多孔電極或者粉末電極，作為固態顆粒，如何與固態電解質的接觸像液態那樣包裹式充分？

固態電池默認的一個隱含標準其實是負極用鋰金屬，這樣才能將其能量密度提升至500Wh/kg，如果負極如果還用石墨而不用鋰金屬，能量密度并不比現在迭代快速的液態電池要更好。換上了更活潑的金屬鋰之后，隨之而來的需要解決的接觸面積和充放電膨脹基礎科學問題。

他判斷，現在的技術成熟度等級仍然在前期階段。

也可能正是由于寧德時代對固態電池的判斷比較謹慎，所以正在打造新一代電池技術樣本的上汽，選擇了帶有國家重點實驗室背景的創業公司清陶能源。

對于界面阻抗問題，李崢對汽車商業評論在內的媒體表示，目前可以通過兩個手段解決，第一個是加強材料的加工處理能力，使界面越來越完整、接觸越來越充分，第二在材料選擇過程中，用復合材料，也即增加一部分浸潤液體。這其實是半固態電池。

（清陶產線：電池成型）

根據電解質不同，固態電池路線大致分為硫化物、氧化物、聚合物等。豐田使用硫化物，歐美企業多用聚合物，中國企業傾向于氧化物。氧化物路線可以在液態電池設備上改造升級，復用率較高，節省昂貴的設備成本。

清陶第一代固態電池選擇了氧化物+聚合物的技術路徑，第二代固態電池選擇了氧化物+鹵化物+聚合物的路徑。李崢稱，這是利用不同的材料之間的物理性能，讓電池更致密、阻抗更小。他認為在界面阻抗問題沒有解決好之前，還是要加聚合性的材料把界面做好。

（最中間的方形電池是清陶第二代固態電池）

和其他材料相比，硫化物材料比較大的優勢是單個材料傳輸鋰離子速度是最快的，但還有其他問題，比如穩定性的問題，工作中會不會被還原、會不會產氣。“這些問題并不是完美的材料就能完全解決掉。”李崢說。

固態電池就好比在漢堡包里加了個雞蛋。即使前述技術問題解決了，它的成本問題決定了它是否能夠量產。

據蔚來總裁秦力洪表示，150kWh的固態電池包，其成本接近一輛蔚來ET5，按這樣來說，蔚來研發的150kWh半固態電池，裝車后的成本大概在25萬元左右，裝車前電池包的成本至少也在22萬元以上。而目前市場上通用的液態鋰離子電池成本大概占整車的30%-60%。

李崢稱則認為，固態電池的成本問題并不像外界想象的那樣高不可降，反而固態電池具備成本優勢。

他稱，材料研發加工和規模工廠制造能力，能讓將固態電池成本下降。清陶已有產能1.7GWh，在建產能30GWh。

據他介紹，清陶第一代半固態電池能量密度液態電解質還有5%-15%，產線設備有30%是新設備，能量密度小于420Wh/kg，成本與液態鋰電池相當；第二代固態電池液態電解質小于5%，能量密度可達400-500Wh/kg，60%是更新設備，成本與液態鋰電池相比下降20%，2024年可SOP；第三代就是全固態電池，采用固態電解質，能量密度大于500Wh/kg，2027年可SOP，70%是更新設備，成本與液態鋰電池相比下降40%。

李崢對汽車商業評論表示，對清陶來說，由于包括涂布等關鍵環節在內的設備是自研的，所以最讓他們在乎的成本痛點還是原材料碳酸鋰的價格波動，而不像其他初創企業，需要購買價值上千萬元的設備，最在乎設備的復用率。

（清陶產線：前段涂布環節）

設備的復用率越高、更新越低，代表目前的液態產線可以改造使用，不用全部換新、調校，規模生產的良品高，可以降低成本。太藍新能源考慮的氧化物電解質路線正是基于設備復用率高、良品高。

據汽車商業評論了解，目前的半固態電池或者準固態電池可達到充電10分鐘續航400公里、整車續航里程超過1000公里標準。

能達到這個標準的，鋰離子液態電池其實也做得到。比如，寧德時代已經推出了成本更低的旨在讓成為普通電動車標配的4C磷酸鐵鋰超充電池，能夠實現充電10分鐘續航400公里，以及已經在極氪001上實現裝車的續航里程超過1000km的麒麟電池。

代表下一代新技術的固態電池是否能規模量產，除了有敢吃螃蟹的車企之外，還要看市場的選擇。

周亮認為，固態電池大規模裝車可能要到2030年。