2020年的新能源市場，強力塑造了EV的進化路線。從單打一的高容量，變成兩個方向，增加了一個低成本電芯。按照2019年的補貼版本，想要不打折的補貼，能量密度（簡稱能密）要達到160Wh/kg。而180Wh/kg以下的電芯，剛好比要求稍高。事實上，中低端車型已經對補貼和能密都佛系了。它們的競爭力來自下沉市場和短途需求，重要的是成本。

結構創新不算創新？

但對于中高端車來說，能密的追求是無法繞過的。2015年堪稱新能源的“夢想時代”。產業化剛剛起步的時候（騙補的惡心勾當還沒曝光），人們對技術和市場常報以美好的憧憬。當時計劃的是2018年達到160Wh/kg，2020年達到300Wh/kg，2025年達到400 Wh/kg，2030年達到500Wh/kg。

2018年的時候，160的目標勉強達到了（實際上不是平均水平，而是頭部）監管層面仍然抱著上述想法不變，還把這些指標寫到《節能與新能源汽車技術路線圖》文件里面。順便說一句，當時針對2020年的新能源銷量預測，也破產了。

那么，當時是什么給了我們這么大信心？

百人會副理事長歐陽明高，曾對提高能密的路線圖有一番總結。他說，無非三種途徑：一、電池材料和電化學體系的創新；二、智能化方向（智慧電池）；三、在設計和產品工程進行創新。

從原則上，這些話滴水不漏，沒毛病。有意思的是，試驗室階段的項目，拼命做“一”，電池廠同時做“一”、“三”。而“二”無人問津，因為工程理論沒有突破。

有些人認為，CTP、刀片這些結構上的變化，不算創新。但結構減重同樣能有效提升能密。電池內所有不提供能量的東西（集流體、隔離膜、電解液、包裝、導電添加劑、粘結劑）都要越少越好，電芯外的結構件更是如此。

因此，目前幾乎很多主流車企都在開發長電芯-大模組-最終類似無模組（CTP）的方案。甚至開發電池系統與車體共用的結構件。

看不上結構優化的人恐怕認為，只有來一次電化學革命，才能徹底解決能密問題。可惜，革命不常有，1859年普蘭特的鉛酸電池算一次；1976年惠廷漢姆提出“鋰嵌入”機理算一次（他也因此得了諾貝爾獎）。現在我們還沒等到第三次。

在2016-2019年的時候，提升能密的技術路線多達數十條。大致分為折騰正極、負極、電解液、結構幾大派。到了2020年，突然坍縮成死抱著一根救命稻草——固態電池（電解液派）。很簡單，其他的方案都涼了。重要的是，幾大主機廠和頭部電芯企業都做出了產業級別的決策，主攻固態。

正極方案百花齊放

電芯廠商們，已經在正極材料上做出了大膽的嘗試。所謂大膽，指的是投入數十億生產出來，直接產業化。如果引發大規模召回，不但投資打水漂，整個廠都會完。這和試驗室里宣布個撩騷的消息（現在輿論已經對此近乎免疫），完全不在一個層面。

量產的電池里面，分為鐵電池（磷酸鐵鋰LFP）和三元鋰電池。前者安全性較好，但單體能量密度偏低，雖然可以通過結構優化改善，但對于攀登能密科技樹，基本棄療。

但凡對續航有所訴求的中高端乘用車，大多采用三元方案。具體分為NCA（鎳鈷鋁酸鋰）和NCM（鎳鈷錳酸鋰）兩大門派。前者的佼佼者為松下，單體能密觸及300Wh/kg，全球無出其右。LG、SDI、SKI等韓企緊隨其后。

寧德時代為首的中企，因為NCA的IP（知識產權）基本被松下壟斷，只好開辟NCM路線。NCM的正極配方，有333、523、622、811（即鎳鈷錳的摩爾比例）。目前大范圍應用的是523，622次之，811擁躉較少。在2019年之前，只有零跑這樣的憨大膽敢用。

鎳含量越高，容量優勢越明顯，但鎳多了有個壞處，容易爆炸。必須在熱管理和隔膜上擁有足夠的控制手段，才能平衡。

到了2019年底，電池熱控和平衡水平達到實用化，811電池開始普及，畢竟能密提升是王道。小鵬P7、愛馳U5、AION LX都是采用寧德時代的NCM811電池包，ARCFOX α-T采用北汽新能源與SKI合資的BEST NCM 811電池包。

ARCFOX α-T

值得一提的是，SKI的客戶還包括大眾、現代、起亞、戴姆勒。

當然，還有更徹底的正極方案，就是將鎳提高到九成（90505）。為避免超高鎳的結構不穩定，在正極表面包覆納米材料。這樣有兩個好：減重、不影響鋰離子從正極脫嵌（鋰嵌入的反向），但目前價格太貴。客戶看了報價都搖頭。產業化就是這樣，越是貴，越沒人買；上不了量，成本降不下來，也就愈沒人買。破局點在廠商推動技術發展降成本。

固態何時落地有爭議

釩電池和鋰硫電池，也是對正極的革新，但兩者因為體積的問題，難以應用在乘用車上。和正極材料日新月異比起來，負極創新乏善可陳。石墨烯被擱置，石墨烯基難堪大用。摻硅負極進入實用化，但提升有限。

目前，正負極的技術發展正在進入死胡同。有些人認為逼近物理極限。但“物理極限”這個結論最好不用，歷史上用了的人，不乏大咖，都被狠狠打臉。但正負極暫時沒有實用化前景的新方案，是事實。排除那些無法走出試驗室的電池，對電解液進行革新，即采用固態方案，突然得到眾人點贊。

固態電池的好處是明顯的。沒有麻煩的液體，也就沒有漏液。損壞、刺穿不會起火爆炸。也不需要隔膜，柔性的固態電解質可以做的非常薄。正負極之間距離可以縮短到十幾微米，電池厚度大大下降，重量減輕（傳統電池的電解液和隔膜占據65%的重量），能密一下子就上去了。

對市場上主流三元電池的續航和安全性，消費者仍然不滿意。主機廠對此心知肚明。目前唯一能看到微光露出的“隧道”，就是固態方案。

廠商們提出的落地時間，顯示了他們對固態電池的商業化進程的固有看法。

蔚來ET7將推固態電池版本

蔚來聲稱在2022年Q4在ET7上裝備150KWh的固態電池。大眾宣布2025年量產固態電池。豐田和松下聯合開發固態電池，打算2030年推出。北汽、長城也投資了固態電池。

豐田固態電池，圖片源自網絡

不過，科學界對此有不同看法。美國知識界有院士認為，全固態電池（排除蔚來作為過渡的“固液電池”），需要10年時間，才能在制造工藝上達到量產條件。前提是在此期間沒有巨大科學突破。 

早在2019年的時候，大批投資就已經集中到這個方向上來。這一年，剛好是811電池取得突破、實現普及的時候。

很明顯，一種技術能走多遠，在投放市場之初，電芯廠和主機廠都有數。和輿論的后知后覺比起來，真正牽引方向的是生產力量。而非監管、智庫、知識界、新聞界或者消費者。

理解這一點，就能明白，在風起青萍之末前，廠商們就已經估量出輿論走向。這種信息的不對稱很有意思。在明面上，廠商并未從一開始就大張旗鼓地宣示技術方向，他們對外界并無進行基礎知識普及的義務。有時候被誤解也很少從技術角度申辯。

這表明，在能密這個問題上，因為技術膈膜，各方已經很難在同一層面上對話了。知識界的看法雖然多數時候不統一，但他們往往在事態發展初期過于樂觀。遭遇挫折時又過于悲觀。廠商們對這樣的“機會主義者”一般不怎么理睬。 

雖然幾年前的能密和銷量預測都沒有實現，但對于解決續航焦慮門檻的估量，恐怕是正確的。那就是到了400Wh/kg的時候，電動車的便利性（綜合各種應用場景），和燃油車就可以各擅勝場了。如果充電樁建設（特別是市區公用樁和高速超充站）再給力一點，電動車的消費拐點（即滲透率超過50%）會提前來到。屢屢落空的銷量預測，也終將落到實處。

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