全固态电池一出锂离子电池就要完？LG·SK·三星，谁能胜出

by Choi Seoyoon

Published 05 Oct.2023 18:16(KST)

韩国国内三大电池企业已在三元系（镍·钴·锰，NCM）锂离子电池上投资数十万亿韩元。然而大约4年后，韩国和日本的竞争企业计划开始量产被称为“梦想电池”、比锂离子电池更安全、性能更优的全固态电池。如果全固态电池投放市场，NCM电池会不会失去立足之地？有些人认为，它有可能重蹈液晶电视出现后显像管电视被淘汰的覆辙。

在全固态电池量产时间表上走在最前面的企业是三星SDI，比LG能源解决方案和SK On快约2~3年。三星SDI在完成电动车实际搭载测试后，立下了在2027年实现全固态电池大规模量产的目标。今年上半年，公司还在水原研究所内建成了国内首条全固态电池试验生产线“S Line”。三星SDI社长Choi Yunho在6月举行的“第53周年创立纪念仪式”上表示：“下半年将开始生产全固态电池样品。”三星SDI已经锁定了与2027年量产进度相匹配的客户，并正与多家整车企业进行协商。

Choi Yunho 三星SDI 社长6月29日在京畿道龙仁市器兴事业场举行的“三星SDI 创立53周年纪念仪式”活动上，正在认真聆听员工发言。Choi 社长当天表示：“今年我们已进入为进一步接近三星SDI 愿景而全面落实的执行阶段”，“已完成全固态电池试验线的建设，计划在下半年开始生产试制品”。[图片由三星SDI 提供]

虽然比三星SDI稍晚一步，但在NCM市场中占据强势地位的韩国其他电池企业也在为生产全固态电池做准备。SK On计划在明年下半年开发出全固态电池样品，并于2028年进入商业化阶段。LG能源解决方案则以2030年实现全固态电池商业化为目标。三大电池企业之所以布局全固态生产，是因为它们判断，从长期看全固态电池有很大可能成为主流。问题在于“何时”，即时间点。

即使成功实现全固态电池生产，也并不意味着马上就能开上搭载全固态电池的电动车。与客户——整车厂一道进行安全性和性能测试及协商本身就需要数年时间。锂离子电池商业化时也经历了同样的过程。尚待解决的技术问题依然很多，还必须建设新的制造工艺设施。一位电池业界高层人士表示：“即便真正开始生产全固态电池，在进行无数次测试、满足客户所需规格，并与整车厂协调车型上市时间后，真正实现供货最少也要5年时间。”对于在NCM领域占优的三大电池企业而言，时间拖得越久越有利。

相反，三星SDI则为提前商业化时点倾注全力。比如，公司计划同步推进样品开发和客户测试。先制作样品1交由客户测试，在客户测试期间补足不足之处，制作样品2，再交由客户测试，如此反复。并非在完成特定样品后再交给客户，而是从开发阶段起就与客户同步推进，让客户能够即时检验样品性能。三星SDI相关人士称：“我们不是只开发一款样品，成本肯定更高，但缩短时间更加重要。”

韩国电池企业认为，最大的竞争对手是日本整车厂丰田。丰田在6月表示，“目标是在2027~2028年前后实现全固态电池商业化”。虽然较原先目标（2025年）有所推迟，但外界仍将其评价为在全固态电池开发方面最为积极的企业。丰田拥有与全固态电池相关的专利超过1000项，是全球持有相关专利最多的企业。一位电池业界人士指出：“日本企业在开发阶段虽然领先，但谁能率先占领市场又是另一回事”，“工厂充足的产能以及在初期稳定良品率方面的能力同样重要。”

“InterBattery 2023” SK On 展台上展出的 NCM9+。SK On 在今年1月举行的全球最大家电与信息技术展会上，凭借 NCM9+ 电池获得了车辆技术及尖端移动出行创新奖。 [照片=记者崔瑞允]

业界普遍认为，即便在2027年前后推出全固态电池，NCM电池也不会立刻消失。评价认为，距离全固态电池真正进入全面开花期还需要较长时间。从样品、测试到量产大约需要5年。即便实现全固态电池量产，预计其在新车中的初期搭载比例也仅在1%左右。若要真正产生危机感，市场占有率至少要超过40%；在此之前，锂离子电池仍将继续在电动车市场中占据较高份额，这是业界的分析。一位电池业界人士表示：“2000年代初，人们说显像管电视会被液晶电视挤出市场，但实际上又多撑了10年。”

在登陆市场后，要具备价格竞争力还需要更多时间。初期全固态电池价格势必较高，很可能只会搭载在高价车型上。另一位电池业界人士认为：“在全固态电池实现商业化时，锂离子电池的价格将进一步下降，因此全固态电池与其说是蚕食市场，不如说更有可能与其共存。”

锂离子电池与全固态电池对比 [图片出处=韩国电气研究院提供]

Suhgang大学名誉教授Lee Deokhwan表示：“锂离子电池是相关技术开发者中的三位大学者获得诺贝尔化学奖的革命性成果”，“全固态电池看上去是从降低NCM电池在火灾爆炸风险方面的缺点这一工程学构想出发的。”

Lee教授以固体炸药TNT（三硝基甲苯）为例解释称，仅仅因为全部为固体就一定安全，并没有科学依据。他还表示，从化学常识上看，让离子穿透固体本身属于不可能的技术。他指出：“作为NCM电池接班人的全固态电池，其必要性谁都承认，但如果根本造不出来，或者即便量产成功价格依然过高，那就只是‘镜花水月’”，“必须在包括改良NCM在内的所有可能性上都做好准备。”