2020年的新能源市场，强力塑造了EV的进化路线。从单打一的高容量，变成两个方向，增加了一个低成本电芯。按照2019年的补贴版本，想要不打折的补贴，能量密度（简称能密）要达到160Wh/kg。而180Wh/kg以下的电芯，刚好比要求稍高。事实上，中低端车型已经对补贴和能密都佛系了。它们的竞争力来自下沉市场和短途需求，重要的是成本。

结构创新不算创新？

但对于中高端车来说，能密的追求是无法绕过的。2015年堪称新能源的“梦想时代”。产业化刚刚起步的时候（骗补的恶心勾当还没曝光），人们对技术和市场常报以美好的憧憬。当时计划的是2018年达到160Wh/kg，2020年达到300Wh/kg，2025年达到400 Wh/kg，2030年达到500Wh/kg。

2018年的时候，160的目标勉强达到了（实际上不是平均水平，而是头部）监管层面仍然抱着上述想法不变，还把这些指标写到《节能与新能源汽车技术路线图》文件里面。顺便说一句，当时针对2020年的新能源销量预测，也破产了。

那么，当时是什么给了我们这么大信心？

百人会副理事长欧阳明高，曾对提高能密的路线图有一番总结。他说，无非三种途径：一、电池材料和电化学体系的创新；二、智能化方向（智慧电池）；三、在设计和产品工程进行创新。

从原则上，这些话滴水不漏，没毛病。有意思的是，试验室阶段的项目，拼命做“一”，电池厂同时做“一”、“三”。而“二”无人问津，因为工程理论没有突破。

有些人认为，CTP、刀片这些结构上的变化，不算创新。但结构减重同样能有效提升能密。电池内所有不提供能量的东西（集流体、隔离膜、电解液、包装、导电添加剂、粘结剂）都要越少越好，电芯外的结构件更是如此。

因此，目前几乎很多主流车企都在开发长电芯-大模组-最终类似无模组（CTP）的方案。甚至开发电池系统与车体共用的结构件。

看不上结构优化的人恐怕认为，只有来一次电化学革命，才能彻底解决能密问题。可惜，革命不常有，1859年普兰特的铅酸电池算一次；1976年惠廷汉姆提出“锂嵌入”机理算一次（他也因此得了诺贝尔奖）。现在我们还没等到第三次。

在2016-2019年的时候，提升能密的技术路线多达数十条。大致分为折腾正极、负极、电解液、结构几大派。到了2020年，突然坍缩成死抱着一根救命稻草——固态电池（电解液派）。很简单，其他的方案都凉了。重要的是，几大主机厂和头部电芯企业都做出了产业级别的决策，主攻固态。

正极方案百花齐放

电芯厂商们，已经在正极材料上做出了大胆的尝试。所谓大胆，指的是投入数十亿生产出来，直接产业化。如果引发大规模召回，不但投资打水漂，整个厂都会完。这和试验室里宣布个撩骚的消息（现在舆论已经对此近乎免疫），完全不在一个层面。

量产的电池里面，分为铁电池（磷酸铁锂LFP）和三元锂电池。前者安全性较好，但单体能量密度偏低，虽然可以通过结构优化改善，但对于攀登能密科技树，基本弃疗。

但凡对续航有所诉求的中高端乘用车，大多采用三元方案。具体分为NCA（镍钴铝酸锂）和NCM（镍钴锰酸锂）两大门派。前者的佼佼者为松下，单体能密触及300Wh/kg，全球无出其右。LG、SDI、SKI等韩企紧随其后。

宁德时代为首的中企，因为NCA的IP（知识产权）基本被松下垄断，只好开辟NCM路线。NCM的正极配方，有333、523、622、811（即镍钴锰的摩尔比例）。目前大范围应用的是523，622次之，811拥趸较少。在2019年之前，只有零跑这样的憨大胆敢用。

镍含量越高，容量优势越明显，但镍多了有个坏处，容易爆炸。必须在热管理和隔膜上拥有足够的控制手段，才能平衡。

到了2019年底，电池热控和平衡水平达到实用化，811电池开始普及，毕竟能密提升是王道。小鹏P7、爱驰U5、AION LX都是采用宁德时代的NCM811电池包，ARCFOX α-T采用北汽新能源与SKI合资的BEST NCM 811电池包。

ARCFOX α-T

值得一提的是，SKI的客户还包括大众、现代、起亚、戴姆勒。

当然，还有更彻底的正极方案，就是将镍提高到九成（90505）。为避免超高镍的结构不稳定，在正极表面包覆纳米材料。这样有两个好：减重、不影响锂离子从正极脱嵌（锂嵌入的反向），但目前价格太贵。客户看了报价都摇头。产业化就是这样，越是贵，越没人买；上不了量，成本降不下来，也就愈没人买。破局点在厂商推动技术发展降成本。

固态何时落地有争议

钒电池和锂硫电池，也是对正极的革新，但两者因为体积的问题，难以应用在乘用车上。和正极材料日新月异比起来，负极创新乏善可陈。石墨烯被搁置，石墨烯基难堪大用。掺硅负极进入实用化，但提升有限。

目前，正负极的技术发展正在进入死胡同。有些人认为逼近物理极限。但“物理极限”这个结论最好不用，历史上用了的人，不乏大咖，都被狠狠打脸。但正负极暂时没有实用化前景的新方案，是事实。排除那些无法走出试验室的电池，对电解液进行革新，即采用固态方案，突然得到众人点赞。

固态电池的好处是明显的。没有麻烦的液体，也就没有漏液。损坏、刺穿不会起火爆炸。也不需要隔膜，柔性的固态电解质可以做的非常薄。正负极之间距离可以缩短到十几微米，电池厚度大大下降，重量减轻（传统电池的电解液和隔膜占据65%的重量），能密一下子就上去了。

对市场上主流三元电池的续航和安全性，消费者仍然不满意。主机厂对此心知肚明。目前唯一能看到微光露出的“隧道”，就是固态方案。

厂商们提出的落地时间，显示了他们对固态电池的商业化进程的固有看法。

蔚来ET7将推固态电池版本

蔚来声称在2022年Q4在ET7上装备150KWh的固态电池。大众宣布2025年量产固态电池。丰田和松下联合开发固态电池，打算2030年推出。北汽、长城也投资了固态电池。

丰田固态电池，图片源自网络

不过，科学界对此有不同看法。美国知识界有院士认为，全固态电池（排除蔚来作为过渡的“固液电池”），需要10年时间，才能在制造工艺上达到量产条件。前提是在此期间没有巨大科学突破。 

早在2019年的时候，大批投资就已经集中到这个方向上来。这一年，刚好是811电池取得突破、实现普及的时候。

很明显，一种技术能走多远，在投放市场之初，电芯厂和主机厂都有数。和舆论的后知后觉比起来，真正牵引方向的是生产力量。而非监管、智库、知识界、新闻界或者消费者。

理解这一点，就能明白，在风起青萍之末前，厂商们就已经估量出舆论走向。这种信息的不对称很有意思。在明面上，厂商并未从一开始就大张旗鼓地宣示技术方向，他们对外界并无进行基础知识普及的义务。有时候被误解也很少从技术角度申辩。

这表明，在能密这个问题上，因为技术膈膜，各方已经很难在同一层面上对话了。知识界的看法虽然多数时候不统一，但他们往往在事态发展初期过于乐观。遭遇挫折时又过于悲观。厂商们对这样的“机会主义者”一般不怎么理睬。 

虽然几年前的能密和销量预测都没有实现，但对于解决续航焦虑门槛的估量，恐怕是正确的。那就是到了400Wh/kg的时候，电动车的便利性（综合各种应用场景），和燃油车就可以各擅胜场了。如果充电桩建设（特别是市区公用桩和高速超充站）再给力一点，电动车的消费拐点（即渗透率超过50%）会提前来到。屡屡落空的销量预测，也终将落到实处。

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