动力电池呈现多条技术路径，更高能量密度和安全性、但未经量产验证的固态电池，机会窗口何在？
动力电池可谓中国新能源汽车产业链的“护城河”，其成本迭代与技术迭代攸关下游整车产品的竞争力。
中国固态电池领域两大“独角兽”公司近年内均完成了重要融资：据财新了解，清陶能源完成G+轮融资，投后估值约达260亿元，投资方15家；卫蓝新能源去年底完成新一轮融资后，估值约157亿元，并计划2025年上市，目前投资人已挤入29家。
两家公司都需要拿出上车能力，来证明自己的技术路线能否成功。所谓“上车”，即把电池包与电池管理系统模块、配电模块等组装进汽车，通过相关认证、测试后，最终实现整车量产应用。在这一流程中，电池厂家与汽车厂家必须互相信任、紧密合作。
“固态电池”是指将动力电池中的电解液变为固体电解质，以将能量密度大幅提升。业内普遍预期，未来全固态电池技术的能量密度可达1000瓦时/公斤（Wh/kg）。更高的能量密度意味着更长的续航里程；与此同时，固态电池能避免电池因漏液引发的安全问题，提升汽车安全性。这两大优点，使得固态电池被理论界视为锂电池的“终极形态”。但这一路线仍有诸多技术问题待突破，预计2030年才能落地商业化。
目前，中国开始上车的只是过渡性的半固态电池，还保留了5%—10%电解液，能量密度集中在360瓦时/公斤，充电一次最高可续航1000公里。而现在占据全部市场份额的液态电池磷酸铁锂、三元锂电池，能量密度集中在200—300瓦时/公斤之间。
2023年以来，固态电池上车进程提速。今年5月，工业和信息化部发布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》显示，卫蓝新能源新增为蔚来汽车（NYSE：NIO/09866.HK）电池供应商。6月，卫蓝将360瓦时/公斤锂电池电芯交付给蔚来。成立于2016年的卫蓝，长长的股东名单集合了一众造车新势力，穿透后单一最大股东是蔚来资本，持股14.96%。
同年诞生的清陶能源则相继引入北汽、上汽、广汽等国有汽车集团作为战略投资股东。今年5月，上汽集团（600104.SH）称将追加不超过27亿元投资，完成后间接持有清陶能源约15.29%股权，成其第二大股东。双方合资公司上汽清陶，目标在2025年固态电池汽车达到10万辆年销的规模节点。
“固态电池上车不到10万辆级，很难说是真正实现量产。”清陶能源总经理李峥向财新解释称，固态电池上车包含三个阶段：一是研发技术、搭建产能；二是与车企合作进行定性研究，尝试小批量试验上车；三是产品定量开发、上车。“清陶现在进入第三阶段，2025年将和上汽合作量产一款A级车产品。”他说。
按此标准，中国固态电池厂商大多处于第二阶段。2022年1月，东风推出E70电动车，搭载了赣锋锂业（002460.SZ）旗下赣锋锂电的半固态电池；同年12月，半固态电池车型东风岚图追光上市，其电芯和模组由孚能科技（688567.SH）提供；搭载赣锋锂电三元固液态锂电池的纯电动SUV赛力斯，计划在年内上市。
资本加码、车企簇拥之际，业内不乏对当前固态电池市场价值的争议。一名工信部熟悉汽车政策的人士称，目前上车的半固态电池与液态电池相比，尚无不可取代的优势。“论续航里程，液态电池也可以实现1000公里以上的续航。”
“电池之王”宁德时代（300750.SZ）4月推出凝聚态电池，称其单体能量密度可达500瓦时/公斤，主要针对航空电动化场景，车规级应用版本年内也将具备量产能力，成本只在原液态锂电池基础上小幅增加。宁德时代首席科学家吴凯否认这是固态电池，称采用了自研电解液，即用凝聚态电解质代替传统液态电解质，以提升充放电性能和安全性能。
李峥称，清陶能源的固态电池到2025年大规模上车时，成本可降至与宁德时代的液态电池相当。但目前，成本是半固态电池上车的最大障碍，这一因素在新能源汽车深陷价格战的2023年尤为显著。
造车新势力小鹏汽车（NYSE：XPEV/09868.HK）电池技术高级总监仲亮近期公开表示，更关注能满足低成本和快充性能的新电池技术，例如磷酸锰铁锂电池。“当前半固态电池成本太高，是液态电池的2倍。”
不明朗的市场前景下，车企选择固态电池的心态多出于如下考量：高端车品牌希望通过搭载续航里程更长的高密度电池增加卖点，力争在车市激战中突围；新能源车销量不佳、话语权较弱的车企，则希望通过扶持下一代技术的初创企业来保证供应链安全，打破宁德时代和比亚迪（002594.SZ）双巨头的“寡头统治”。
尽管电池市场的份额在不断离散，但宁德时代目前仍稳坐全球老大地位，截至今年8月，其全球市占率38%、国内市占率43.31%；一贯奉行垂直一体化策略的比亚迪，其电池九成自供，依赖不断增长的电动车销量，其国内动力电池市场份额从去年的23.45%增长到今年8月的29.27%。
“固态电池的资本市场窗口期快结束了，还没融到钱的企业之后会比较困难，但产业的窗口期还很长。”清陶能源一名主机厂背景的投资人表示，车企期望固态电池企业更多关注当下，而非执念于达到最终的全固态状态。“在电池横向对比中，它（固态电池）有比较优势，而我们用上能比别人好就行了。”
卫蓝新能源首席科学家李泓对财新称，固态电池产业化相对成熟的标志是实现10吉瓦时（GWh）以上的产能，对应搭载汽车数量超过5万辆。目前，宁德时代、比亚迪等电池巨头尚无动力大幅投入固态电池，但随时伺机在侧。在李泓看来，这正是初创企业宝贵的三到五年窗口期。“在窗口期，固态电池企业只有挤进国内前十大电池供应商名单，才有资格在2027年之后与巨头开始真正的竞争。”
车企入场
全球范围内，整车厂对固态电池的热情从2017年开始逐步升温，多家企业宣称到2025年实现固态电池汽车量产。
2017年，宝马与美国初创公司SolidPower开始在固态电池上的合作。2021年，宝马、福特等公司对SolidPower投资约1.3亿美元，并推动后者当年登陆纳斯达克。
大众汽车则在2018年向美国固态电池公司QuantumScape投资1亿美元，成其最大的汽车股东；2020年再追加2亿美元投资，推动QuantumScape于当年11月登陆纽交所。大众计划最早2024年推出搭载QuantumScape固态电池的汽车。
2023年，梅赛德斯-奔驰参与了中国台湾固态电池公司辉能科技的融资。辉能科技创始人兼CEO杨思枏公开表示，2016年以来就与奔驰合作测试电池。奔驰计划2025年后将固态电池技术整合到多款电动车型中，2030年全面实现纯电动化。
上汽集团是较早关注固态电池的中国车企，率先投资布局：2016年至2018年间入股QuantumScape和另一家美国电池初创公司SolidEnergy，同期上汽内部组建了固态电池开发团队；2020年、2022年还两轮投资了清陶能源。
北汽也较早关注固态电池。“2017年我们跟奔驰一起看了一家以色列快充公司，他们给了这家公司很大支持，回来后我们就扫描了整个电池行业。”北汽产投党委书记、执行董事贾广宏向财新表示，中国动力电池产业在专利、团队、积累等方面都不逊色，加上整个新能源汽车产业刚起步，“水大鱼大”。2018年，北汽产投做了投资清陶能源的决定。
日本车企对固态电池的密集动作，刺激了中国新一轮投资。丰田在2008年成立电池研究部，开发包括固态电池在内的下一代电池技术。2020年8月，搭载丰田全固态电池的概念电动车获得牌照，并完成道路试验。今年4月，另一家日本车企本田汽车宣布投资研发半固态和固态等新一代电池，2024年启用固态电池示范生产线，希望在2025年之前推出使用固态电池的混合动力汽车。今年6月，丰田汽车宣布争取到2027年或2028年实现固态电池应用于纯电动汽车。
“丰田的动作让中国主机厂对固态电池装车更紧迫，推动车企领导层自上而下快速决策。”李峥指出。
北汽产投、广汽资本和上汽集团均投资了清陶；吉利和蔚来、华为、小米等新能源车的新势力则选择投资卫蓝；东风和长安汽车投资了赣锋锂电；一汽则选择了辉能。李泓认为，固态电池合理的发展路径是首先匹配高端车型，起量后再扩至更全面的应用场景。
上汽是国内最早宣布规模量产固态电池汽车的企业，计划从2025年上半年起，旗下子品牌智己、飞凡、荣威、MG将推出多款固态电池量产车型，整体量产目标10万辆。李峥称，上汽清陶2024年可以量产“充电十分钟续航400公里”车型；2025年将有一款A级车（价格15万元以内）量产；2025年到2027年的产品规划业已形成。在他看来，之所以选择A级车作为首款车型，是因为A级车市场大、成本压力突出，固态电池可以帮助主机厂降本，提升毛利率。
蔚来在固态电池上车方面也不遗余力。2020年末，蔚来在全球范围内筛选固态电池供应商，包括宁德时代在内诸多电池企业参与，最终卫蓝新能源在电池评测中获胜成为合作方。2021年1月，蔚来发布ET7车型，宣布后续搭载能量密度360瓦时/公斤的半固态电池。当年11月，蔚来即参与了卫蓝的B轮融资。
不过，蔚来固态电池上车一再延期。“150千瓦时电池的研发和最后论证时间的确超出预期。”蔚来联合创始人秦力洪曾对外解释。李泓解释，一个全新的电芯开发时间一般是两年，上车的话还要经过两冬一夏的测试；卫蓝电芯今年6月已经通过所有车规级的测试交付给蔚来，目前还在加速动力电池系统和应用层级的开发，以及配合蔚来升级电源管理系统。
一名熟悉蔚来的人士称，蔚来依靠自身换电体系，不需为固态电池单独开发新车型，就可实现150千瓦时固态电池快速上车。用户购买小电池版本车型后，如有长途需求即付费更换大电池，“通过换电，固态电池上车快，后续还可以快速迭代”。截至2023年10月9日，蔚来已在全国布局了1937座换电站。此外，蔚来还希望通过以租代售模式，降低固态电池汽车用户侧的短期成本。
为尽快推出固态电池汽车，蔚来150千瓦时版本已在挪威完成冬测。蔚来CEO李斌向财新强调，目标是争取2023年内交付给用户。
东风汽车已在2022年初下线固态电池运营示范车，合作方是赣锋锂电。赣锋锂电当年发布数据称，其研发的混合固液锂离子电池能量密度达到260瓦时/公斤——不过这一指标尚不及最新的液态电池。
多名采访对象指出，目前固态电池还谈不上真正实现上车，同时消费者反馈缺失，市场效果待察。前述财务投资人也指出，从市场数据看，有高端续航需求的用户可能只占5%—10%，而中间段消费者可能会被快充技术提升所满足。
新能源汽车市场当前竞争灼热，价格战此起彼伏。部分业内人士认为，车企普遍的降本诉求下，固态电池这样的新技术上车前景不算明朗。蔚来资本董事总经理管宇凡则认为，行业增速放缓或产业进入饱和阶段，才是新技术的好机会。“此时大家才会追求新技术，实现产品体验提升或成本下降。否则，传统产能供不应求时，谁会去追求新技术呢？”
“独角兽”爬坡
车企选择的固态电池公司大体分为两类，一是高校产学研孵化企业，比如清陶和卫蓝；二是错过液态电池发展黄金期，希望借固态电池弯道超车、杀入赛道的产业投资者，比如上游资源公司赣锋锂业。这两类企业是过去几年私募股权投资市场的“香饽饽”。
前述传统车企背景投资人直言，初创电池企业发展需要大量资金，车企对清陶能源轮流支持是件好事，即便成熟的电池巨头也需要在车企扶持下发展。2017年至2019年，上汽、广汽、东风、一汽四家车企，就陆续宣布了与宁德时代共建电池厂的计划。
目前，清陶能源是固态电池市场的“吸金王”。清陶的产业投资人多为传统国有大厂：2019年北汽产投最早进入，一年后再引入广汽资本和上汽集团。
“行业还没到形成排他性的阶段，没那么强的壁垒。”李铮表示，多家主机厂一起建立利益体系，能帮助公司在产品前期验证中跑得快一点。他表示，清陶现阶段聚焦在点的突破上，一个主机厂实现产品突破后再横向扩展。
“2014年成立之初，公司内部有一个约定，五年内不跟汽车厂打交道，不探讨任何上车问题，因为我们自身能力、产业经验和技术成熟度还不能满足汽车要求。”李峥回顾道。
到2019年，中国迎来新能源汽车国家补贴、地方补贴大幅度退坡，市场对未来充满担忧，二级市场电池企业市盈率也跌至20倍的低点。这一年，清陶开始与主机厂接触，基本流程是：先做技术方案、产品设计探讨以及车型适配，再做基础测试、样车积累数据，在此基础上对产品进行迭代改进，最后才是批量装车。当时投资了清陶的投资人表示，一方面认为清陶当时的估值和技术都较好；二是清陶的产线覆盖隔膜、电芯、材料等全系列环节。
2018年11月，清陶年产0.1吉瓦时产线在昆山投产，成为国内首条可量产固态锂电池产线。更多融资推进之后，2020年中，江西宜春固态锂电池一期投产，年产能1吉瓦时；同期还与合众新能源达成战略合作，当年搭载清陶固态电池的北汽纯电动样车下线。
2021年中国新能源汽车迎来高速发展阶段，当年销量超过350万辆，市场渗透率为13.4%，次年再提升至25.6%。上述财务投资者认为，液态锂电池快速上量，市场对续航里程的持续焦虑，很大程度上推动了固态电池的发展。
固态电池产能规划和产业化在2022年加速。清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂电、太蓝新能源当年均宣布了新项目，陆续有产品交付车企测试。
2022年以来，清陶能源在苏州和成都分别签约了10吉瓦时、15吉瓦时固态锂电池项目，累计投资150亿元。清陶也在2022年与上汽成立固态电池联合实验室，完成了第一代固态电池装车试验，单体能量密度368瓦时/公斤，最大续航里程1083公里。一名清陶内部人士介绍，2024年，上汽智己品牌将推搭载清陶第一代高能量密度固态锂电池车型，2025年再推第二代固态电池车型，且成本更具优势。
卫蓝新能源的股东名单里则聚集了一众造车新势力：蔚来、小米、华为。此外，天齐锂业和吉利也参与了卫蓝的早期融资。有业内人士担忧，卫蓝引入的产业投资人太多，未来追求的目标也可能过于分散。
卫蓝也在积极扩大产能，今年7月湖州电池基地二期开工，年产能20吉瓦时，投资109亿元。李泓称，固态电池需要突破的技术远不止电芯，还需要材料、装备、系统集成和数字化等生态支撑，为推动固态电池发展，完善供应链配套，公司和产业链上下游近20家初创企业、龙头企业进行配合。
现阶段固态电池产能仍有压力。卫蓝目前已投产产能仅2吉瓦时，在满产、良率全部达标情况下，可生产约1.3万块150千瓦时的电池。李泓坦承：“这样的产能，即便是蔚来每个换电站放一块都满足不了，需要加速爬坡和扩产。”
赣锋锂电则吸引了东风汽车、长安汽车等产业投资者。2022年11月，其母公司赣锋锂业宣布增资20.9亿元，进一步引入外部投资并筹划将赣锋锂电分拆上市。2023年1月，赣锋锂电完成新一轮战略融资，国投招商领投。研发固态电池的同时，赣锋锂电兼顾液态动力和储能电池，2022年出货量达到6吉瓦时，当年营收66.7亿元，净利润5.5亿元。在产能规划上，其位于重庆的20吉瓦时新型锂电池科技产业园项目正在建设中，目标打造全国最大的固态电池生产基地。但多名采访对象指出，赣锋锂电车规级固态电池的能量密度，与另两家头部企业仍有差距。
承载行业终极理想的全固态电池，仍面临技术挑战和不同路线选择。如变为固态电解质，内阻会比液态电解质大；此外，对固态材料的选择，不同类型材料物理上软硬程度不同。目前，中国头部固态电池公司以氧化物材料为基础的固液混合技术路线为主；日韩企业多采用硫化物固态电解质技术路线；欧美企业选择则更多样化，如SolidPower主要走硫化物路线，QuantumScape则选择氧化物路线。
多名业内人士认为，丰田汽车等选择的硫化物路线比较激进，虽有望一步到位实现全固态电池研发，但所需时间和技术积累也更多；而中国企业选择的固液混合路线更务实，可以更快上车。
李峥表示，丰田汽车有足够的利润支撑研发，在没有终极形态的产品之前，可以一分钱收入都没有，但清陶作为初创企业，需要有产品推出、有对应的市场，并构建产业链。他介绍，日本的固态电池开发规模化、产业化过程是“举国体制”，科技主导部门前瞻性地制订了固态电池产业化计划，整合日本国内大财团和整车、材料、电池等知名企业参与其中，包括丰田、本田、松下、索尼、东丽等。“日本在研发上的一大特点是严谨，论证很充分，在工作过程中提出切实可行的规模化节点。”
另一边，中国初创企业的优势在于庞大的产业规模和成熟完整的汽车产业链。虽然中国造车起步比日本晚，但能不断结合制造能力的升级、产品应用的拓展，实现迭代式发展。‘量产一代、研发一代、储备一代’这样逐步上台阶的方式，对中国产业化过程是更切实可行、有效的策略。”李峥指出。
和巨头抢时间
对固态电池初创企业而言，国内成熟的液态电池公司占据着强大的优势地位。
国内第四、第五大动力电池公司国轩高科（002074.SZ）、亿纬锂能（300014.SZ）先后在2022年发布半固态电池进展。国轩高科工研院副院长张宏立表示，其研发的密度为360瓦时/公斤三元半固态电池当年量产，400瓦时/公斤的三元半固态电池在实验室已有原型样品。亿纬锂能则透露，50千瓦时的软包电池可以实现330瓦时/公斤的能量密度和超过1000次循环，目前半固态电池已完成设计定型，并装车验证中。
科尔尼全球合伙人王怿恺指出，在主流技术趋于稳定的情况下，动力电池也逐渐变成偏大宗、规模效应和成本优先的市场，类似此前光伏产品面临的困境，无论是为增加产业链和技术的话语权，还是为了获得更高的利润，动力电池企业都在加大对下一代技术的投入。不过，电池双巨头宁德时代、比亚迪不断迭代液态电池，还没有大规模投入固态电池。
宁德时代的凝聚态电池在能量密度上直追固态电池，在液态电池也探索多个研发方向，包括钠电池、无模组动力电池包（CTP）等。宁德时代还将推出M3P电池，即优化后的磷酸铁锂电池，董事长曾毓群去年曾公开表示，与磷酸铁电池相比，该款电池能量密度可提高10%至20%。
比亚迪未在公开场合提及固态电池，专注提升其在2020年推出的刀片电池。刀片电池本质是磷酸铁锂电池，在充电速度上不及三元电池。比亚迪董事长王传福曾建议用“一车多枪”提高充电速度，在业内引发争议。据财新了解，比亚迪正在研究下一代磷酸铁锂电池，充电速度将较目前有所改善。
对宁德时代、比亚迪这些传统电池巨头来说，保利润、保市值更为必要，不会高强度投入固态电池这类新路线的研发，但也会时刻关注新竞争对手动态，打好防守。一名整车厂背景的投资人描绘这些先行者的心态称：“每一条技术路线好像都不能放弃，万一有一条成了呢？但创新性非常高的产品也意味着高风险成本，特别是对之前市值增长非常快的公司而言，万一没有做出来，股价怎么办？”
技术路线选择之外，人员、资源和产能配置，都是制约传统巨头大量投入固态电池的原因。当前动力电池行业正经历激烈的竞争，由于前期供应紧张，为获得下游订单，电池企业不得不疯狂扩大产能，为此均投入了百亿计的资金打造液态电池产线。在技术出现革新时，先期投入意味着沉重的历史包袱。“现在的产线如果不能兼容新技术，那过去的投资全白费了。”前述投资人担忧。
李泓指出，固态电池产品目前尚未达到颠覆产业的临界点，巨头公司对电池技术路线转折点的判断，特别是全固态电池，大多集中在2027年至2030年间，因此在资源上没有显著倾斜到固态电池。“为了满足全球大量不同车企的定制化开发需求，龙头电池企业需要匹配大量的项目研发人员，实际能摊到尚未明确应用的全新技术上的人员、资源有限，内部资源调配不易。”他认为。
但这不意味着巨头公司不重视创新技术。一名专注投资锂电上游技术创新的投资人告诉财新，宁德时代和比亚迪的研究院都有三支团队，分别是“N+1”“N+3”“N+5”。“N+1”即指明年就要投资见效的方向——比如磷酸锰铁锂电池——这种技术路线初创公司没有机会，因为宁德会把60%、比亚迪会把80%的资金投到这类项目。“N+3”的项目可能是钠电池，现在能做但成本还不具竞争力。对初创企业来说，机会就来自所谓“N+3”到“N+5”的项目，比如全固态电池、新型正极材料等，学术圈研究很多年但产业落地很短、很快。“宁德时代在‘N+5’上可能只放了10%的资本和精力，比亚迪可能是3%—5%。”
基于上述种种考量，巨头的期望是2030年固态电池才可实现量产上车，这样目前液态产线基本能折旧完成。这意味着，初创企业的时间窗口只有三到五年。在此期间必须杀到前十名，才有望存活。“当你的技术真的有颠覆能力时，它们（巨头公司）会非常警觉，到时你干的事情人家也都看明白了，你所依赖的供应链人家也能采购，你的产品人家也能快速学习跟进，最后就拼包含技术、工业化、成本在内的综合实力。”李泓坦言。
前述传统主机厂背景投资人亦一针见血地指出，初创企业需要利用“大象”转身困难的时间窗口，把自己的壁垒建起来，才能顶住宁德时代、比亚迪的第一波冲击。