上汽的一小步，固態(tài)電池行業(yè)的一大步

“我們將實(shí)施‘三步走’戰(zhàn)略，加速推進(jìn)全固態(tài)電池裝車量產(chǎn)。”在5月24日于上海召開的“向新十年 上汽集團(tuán)新能源技術(shù)發(fā)布會(huì)”上，上汽集團(tuán)正式公布了在固態(tài)電池領(lǐng)域的量產(chǎn)規(guī)劃，并明確提出了“三步走”戰(zhàn)略，以加快全固態(tài)電池的裝車量產(chǎn)進(jìn)程。

首先，上汽集團(tuán)致力于將電池液含量降低至10%（市面常見的液態(tài)電池液含量約為20%），實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池技術(shù)的初步突破。目前應(yīng)用于智己L6車型的光年固態(tài)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，展現(xiàn)了上汽集團(tuán)在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力。

其次，上汽集團(tuán)將通過工藝創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新和材料創(chuàng)新等舉措，進(jìn)一步降低電池液含量至5%，以降低成本并提高性能。這一階段的目標(biāo)是在2025年實(shí)現(xiàn)上汽集團(tuán)自主品牌車型的規(guī)模搭載，推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

最后，上汽集團(tuán)計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的正式量產(chǎn)，屆時(shí)電池液含量將降至0%，并完成樣車測(cè)試。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟，預(yù)計(jì)在2027年，搭載全固態(tài)電池的智己新車將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并正式交付用戶。

此外，為配合“三步走”戰(zhàn)略的實(shí)施，上汽集團(tuán)已同步啟動(dòng)首條全固態(tài)電池量產(chǎn)線的建設(shè)。該生產(chǎn)線計(jì)劃于2025年底完工，一期產(chǎn)能將達(dá)到0.5GWh，所生產(chǎn)的全固態(tài)電池能量密度可達(dá)400Wh/kg以上。隨著制造工藝和材料的不斷優(yōu)化，未來該生產(chǎn)線的能量密度還將有望突破500Wh/kg，進(jìn)一步提升上汽集團(tuán)在固態(tài)電池領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

上汽集團(tuán)為何積極投身于固態(tài)電池的研發(fā)？其“三步走”戰(zhàn)略的制定究竟是基于哪些考量？同時(shí)，上汽所研發(fā)的固態(tài)電池，在行業(yè)內(nèi)究竟處于何種地位？為深入解讀這一“三步走”戰(zhàn)略，《汽車縱橫》記者采訪到了上汽集團(tuán)副總裁、總工程師、創(chuàng)新研究開發(fā)總院院長(zhǎng)祖似杰和上汽清陶總經(jīng)理李崢。通過此次采訪，我們對(duì)于上汽集團(tuán)在固態(tài)電池領(lǐng)域的整體布局、技術(shù)路線以及未來發(fā)展規(guī)劃方面，也有了一個(gè)更全面的認(rèn)知。

5月24日于上海召開的“向新十年 上汽集團(tuán)新能源技術(shù)發(fā)布會(huì)”上，上汽集團(tuán)正式公布了在固態(tài)電池領(lǐng)域的量產(chǎn)規(guī)劃，并明確提出了“三步走”戰(zhàn)略，以加快全固態(tài)電池的裝車量產(chǎn)進(jìn)程。

發(fā)力固態(tài)電池，最終目的在于產(chǎn)業(yè)化

“上汽技術(shù)中心是最早一批做固態(tài)電池研究的，剛開始是技術(shù)中心和清陶的研究合作，后來是上汽跟清陶成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，最終目的在于產(chǎn)業(yè)化。”在接受《汽車縱橫》記者采訪時(shí)，祖似杰表示，早在十年前，上汽集團(tuán)就前瞻性地在固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)行了布局，并成立了專門的部門做固態(tài)電池研究。

“固態(tài)電池，特別是全固態(tài)電池的量產(chǎn)，事關(guān)科技主導(dǎo)權(quán)之爭(zhēng)。”李崢表示，全固態(tài)電池相較于傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池，在安全性、能量密度和成本效益方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。如今各大電池廠商都在固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)力，這也決定了誰能夠在未來的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)新的主導(dǎo)地位，而作為鏈主的上汽集團(tuán)正在加快推動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

推動(dòng)全固態(tài)電池量產(chǎn)裝車是清陶能源與上汽集團(tuán)明確的目標(biāo)，李崢在發(fā)布會(huì)上表示，“在鋰電池產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，我們將擔(dān)負(fù)起國(guó)家確立科技主導(dǎo)權(quán)的歷史責(zé)任。而現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入了全固態(tài)電池量產(chǎn)最后的沖刺階段。”

據(jù)悉，上汽集團(tuán)與清陶能源的合資公司上汽清陶全固態(tài)電池采用了聚合物-無機(jī)物復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)路線，預(yù)計(jì)能量密度將超過400Wh/kg，將是傳統(tǒng)動(dòng)力電池的一倍以上。同時(shí)，電池還具備更高的安全性，即使是在針刺以及200℃熱箱的場(chǎng)景下，該電池也能夠確保電芯不起火不爆炸。

“目前我們已經(jīng)確定了全固態(tài)電池搭載整車的系統(tǒng)方案，包括已經(jīng)確定的車型，所以我們所有的都是按照整車開發(fā)的流程進(jìn)行了倒排。”李崢表示，這些倒排的邏輯，是因?yàn)槟壳吧掀逄杖虘B(tài)電池實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的樣品已經(jīng)具備了很好的性能，無論是能量密度、安全性、功率、包括循環(huán)壽命都可以滿足整車的需求。

與此同時(shí)，對(duì)于全固態(tài)動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化路徑，上汽清陶也制定了詳細(xì)的技術(shù)板塊劃分策略，包括“正極材料”、“固態(tài)電解質(zhì)材料”、“負(fù)極材料”、“界面匹配設(shè)計(jì)工程”、“制造工藝開發(fā)”、“量產(chǎn)裝備開發(fā)”、“系統(tǒng)集成開發(fā)”以及“整車驗(yàn)證測(cè)試”等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。基于這一清晰的技術(shù)路線，上汽清陶將聚焦于低成本材料和工藝路線的研發(fā)，充分利用其在“關(guān)鍵材料”、“核心工藝”以及“量產(chǎn)裝備”等領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新開發(fā)優(yōu)勢(shì)，全力推進(jìn)全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

對(duì)此，李崢補(bǔ)充道：“借助前兩個(gè)階段固態(tài)電池技術(shù)逐步的量產(chǎn)，再依托于上汽集團(tuán)龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，就可以培育出新的產(chǎn)業(yè)鏈上游，特別是關(guān)鍵材料和核心裝備的供應(yīng)商。在新的產(chǎn)業(yè)鏈的支持下，就能夠?qū)崿F(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)。”

祖似杰表示：“新能源汽車降本，是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的技術(shù)活，我們不能去壓榨供應(yīng)商，而是要通過技術(shù)，把新能源汽車降本的工作實(shí)現(xiàn)，把降下來的成本讓渡給消費(fèi)者。”這是上汽一直以來都在堅(jiān)持的價(jià)值觀。

降本是項(xiàng)技術(shù)活，上汽要做固態(tài)電池普及者

“我們做的是工業(yè)品，不是藝術(shù)品，最后車還是消費(fèi)者的日常消費(fèi)品，所以這一點(diǎn)來說降本是非常明確的。”在上汽看來，成本的下降能夠進(jìn)一步助推產(chǎn)業(yè)升級(jí)。據(jù)介紹，基于材料和工藝的簡(jiǎn)化和創(chuàng)新，由上汽清陶研發(fā)的全固態(tài)電池，從電芯端到PACK端，單位成本至多可降低40%。“這個(gè)降幅對(duì)于未來整個(gè)新能源汽車的成本構(gòu)成極具影響力。”李崢如是說。

祖似杰解釋道：“新能源汽車降本，是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的技術(shù)活，我們不能去壓榨供應(yīng)商，而是要通過技術(shù)，把新能源汽車降本的工作實(shí)現(xiàn)，把降下來的成本讓渡給消費(fèi)者。”這是上汽一直以來都在堅(jiān)持的價(jià)值觀。

實(shí)際上任何新技術(shù)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中都面臨成本逐步降低。一開始小規(guī)模的時(shí)候，前期研發(fā)投入大，成本會(huì)高，但隨著規(guī)模化不斷拓展，成本會(huì)明確地下降，包括新能源車。而對(duì)于固態(tài)電池來說，規(guī)模化帶來的制造成本下降只是其中一個(gè)方面，物料成本也需著重考量。

李崢表示，前期通過自身設(shè)計(jì)低物料成本的技術(shù)，就有機(jī)會(huì)讓產(chǎn)品有更好的成本競(jìng)爭(zhēng)力，而這也意味著能夠更快達(dá)到規(guī)模化，最終實(shí)現(xiàn)規(guī)模化降本的效果。據(jù)介紹，清陶第一代電池選擇了氧化物+聚合物的技術(shù)路徑，第二代固態(tài)電池選擇了氧化物+鹵化物+聚合物的路徑，利用不同的材料之間的物理性能夠讓電池更致密、阻抗更小。在液含量降到5%的階段，電池的單價(jià)大概有10%-30%之間的成本優(yōu)勢(shì)，而到全固態(tài)階段，因?yàn)椴牧线x擇的面更寬，成本還可以進(jìn)一步下降，最終將有40%的降幅。

“我們把第二個(gè)階段視為固態(tài)電池技術(shù)的普及者階段。成本下降對(duì)于未來新能源汽車的進(jìn)一步普及，提高滲透率，一定有非常大助力的作用，這個(gè)是清晰的邏輯。”李崢說道。

下一個(gè)十年，引領(lǐng)汽車行業(yè)變革

全固態(tài)電池的實(shí)現(xiàn)將顯著提高安全性并提升能量密度，對(duì)電動(dòng)汽車而言，其意義在于有效解決安全與續(xù)航兩大核心難題，其顛覆性影響不言而喻。然而，全固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

據(jù)李崢介紹，全固態(tài)電池對(duì)于整個(gè)電池材料體系的致密程度要求非常高，任何制造缺陷都會(huì)直接反映到最后電池的性能上。如工藝和裝備的創(chuàng)新、大規(guī)模制備技術(shù)的探索、量產(chǎn)化的實(shí)現(xiàn)以及與現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)線的兼容性問題等，這些均為行業(yè)普遍面臨的難題。

全固態(tài)電池的實(shí)現(xiàn)將顯著提高安全性并提升能量密度，對(duì)電動(dòng)汽車而言，其意義在于有效解決安全與續(xù)航兩大核心難題，其顛覆性影響不言而喻。然而，全固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，我們必須逐個(gè)突破，否則將難以取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。正如上汽在本次發(fā)布會(huì)中所宣布的，將在500天內(nèi)建設(shè)全新的全固態(tài)電池產(chǎn)線，并計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)。這一決策無疑將加速全固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)步伐。

從進(jìn)度表來看，如今上汽在固態(tài)電池領(lǐng)域的研究已然走在了行業(yè)前列，而此次新能源技術(shù)發(fā)布會(huì)不僅聚焦于固態(tài)電池技術(shù)，還涵蓋了一系列重磅發(fā)布。例如，挑戰(zhàn)純電整車能耗的行業(yè)新紀(jì)錄，致力于將電驅(qū)總成的功率密度提升至行業(yè)領(lǐng)先水平，提升混動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的熱效率，以及分階段投入量產(chǎn)應(yīng)用融合整車運(yùn)動(dòng)集成控制技術(shù)的線控底盤系統(tǒng)等等。

這些技術(shù)成果均為電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵所在，涵蓋了新能源汽車電池、能量閉環(huán)、動(dòng)力總成、智能底盤、軟件架構(gòu)及電子電氣架構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域。然而，技術(shù)發(fā)布并非泛泛之談，因此外界對(duì)此亦存在諸多疑慮，上汽集團(tuán)是否真正具備實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)突破的能力？

在《汽車縱橫》記者看來，上汽集團(tuán)本次新能源技術(shù)發(fā)布會(huì)所倡導(dǎo)的“向新十年”主題，本身就具有深遠(yuǎn)的寓意。它既是對(duì)過去十年在新能源技術(shù)領(lǐng)域取得的顯著成就的回顧與總結(jié)，更是為下一個(gè)十年的發(fā)展指明了清晰的方向。發(fā)布會(huì)所披露的數(shù)據(jù)顯示，2023年上汽集團(tuán)新能源汽車和海外市場(chǎng)銷量均實(shí)現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)，其中新能源汽車銷量較2014年增長(zhǎng)了高達(dá)280倍。這些令人矚目的數(shù)據(jù)，充分彰顯了上汽集團(tuán)在新能源領(lǐng)域的深厚實(shí)力與堅(jiān)實(shí)底氣。

然而，如同所有致力于研發(fā)創(chuàng)新的企業(yè)一樣，上汽集團(tuán)目前最為緊缺的便是時(shí)間。從固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展來看，上汽集團(tuán)已經(jīng)制定了明確的戰(zhàn)略規(guī)劃。以上的時(shí)間表這不僅是上汽集團(tuán)為自身設(shè)定的挑戰(zhàn)目標(biāo)，更是對(duì)整個(gè)新能源汽車行業(yè)的引領(lǐng)與示范。

盡管這是一條充滿挑戰(zhàn)與不確定性的道路，但正是這些挑戰(zhàn)與不確定性，為行業(yè)指明了正確的發(fā)展方向。我們期待著這些前沿技術(shù)能夠早日實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用，或許那一天，上汽也將再次引領(lǐng)新能源汽車行業(yè)的變革。