這是一個重大的進展與突破。

在4月28日的CIBF2024上，寧德時代首席科學(xué)家吳凱曾表示，寧德時代目前投入研發(fā)較多的技術(shù)路線是硫化物路線，組建了一支近千人的全固態(tài)電池研發(fā)團隊，并且已經(jīng)建立10Ah級全固態(tài)電池驗證平臺。

在半年的時間里，寧德時代不僅增加了研發(fā)投入，已將全固態(tài)電池研發(fā)團隊擴充至超1000人，而且邁進了20Ah試制階段，標(biāo)志著寧德時代已經(jīng)進入了生產(chǎn)技術(shù)探索階段，開始向著量產(chǎn)的方向前進。

從謹(jǐn)慎表態(tài)到首屈一指

根據(jù)寧德時代董事長曾毓群此前的公開發(fā)言，寧德時代在全固態(tài)電池上已經(jīng)投入了7~8年的時間進行研究，據(jù)此推算研究開始的時間為2016至2017年。晚點Auto的消息顯示，2016年寧德時代邀請了在美國橡樹嶺實驗室(是全球最頂尖的材料化學(xué)實驗室之一)工作10年的梁成都加入寧德時代擔(dān)任研發(fā)體系聯(lián)席總裁，直接帶領(lǐng)寧德時代的硫化物全固態(tài)電池研發(fā)項目組。

但是，這個團隊當(dāng)時只有不到100人，且寧德時代對該團隊的定位是“搞清楚最前沿的實驗室和公司的技術(shù)進展，幫高層做技術(shù)決策”。甚至在去年，吳凱對外的發(fā)言還是相當(dāng)謹(jǐn)慎的。他曾表示：“如果豐田說今天能量產(chǎn)全固態(tài)電池，我是持懷疑態(tài)度的，目前全行業(yè)誰都不具備量產(chǎn)全固態(tài)電池的能力。至于到2027年能否量產(chǎn)，作為技術(shù)人員，我也很難說得準(zhǔn)確?！?/p>

直到今年，寧德時代頻頻在行業(yè)活動上分享全固態(tài)電池研發(fā)進展，包括研究水平、技術(shù)進展、量產(chǎn)時間、和同行對比等等。

在3月的業(yè)績說明會上，曾毓群曾表態(tài)稱，全固態(tài)電池距離商品化還很遠(yuǎn)，但是寧德時代并非不重視這項技術(shù)，最近也加大了投入，希望未來在全固態(tài)電池領(lǐng)域也能做到首屈一指。

在4月的CIBF上，吳凱曾表示，如果用技術(shù)和制造成熟度作為評價體系(以1-9打分)，寧德時代的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于4分的水平，目標(biāo)是到2027年達到7-8分的水平。

四個月后，寧德時代在回復(fù)投資者提問時表示，“2027年有望實現(xiàn)全固態(tài)電池小批量生產(chǎn)?！?/p>

在9月的行業(yè)大會上，曾毓群依舊稱寧德時代的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于4分的水平，但卻

罕見高調(diào)表示，對比全世界的情況，寧德時代的研究應(yīng)該算是“領(lǐng)先一大步”，或者用英文說“Second to none(首屈一指)”。

從謹(jǐn)慎表態(tài)到宣稱首屈一指，再到現(xiàn)在的進入20Ah樣品試制階段，寧德時代2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池的小規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)該是比較靠譜的。

三項固態(tài)電池專利新鮮“出爐”

在傳出進入20Ah樣品試制階段的好消息的同時，寧德時代的三項固態(tài)電池專利也新鮮“出爐”。

11月5日，國家知識產(chǎn)權(quán)局公布了寧德時代三項固態(tài)電池專利，分別為“改性固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法、固態(tài)電池及用電裝置”、“固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法、固態(tài)電池、用電裝置”和“固態(tài)電池單體及其制造方法”。

改性固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法、固態(tài)電池及用電裝置：該改性固態(tài)電解質(zhì)的組分包括固態(tài)電解質(zhì)基材以及分布在所述固態(tài)電解質(zhì)基材中的相變增韌劑;且在所述改性固態(tài)電解質(zhì)中，所述相變增韌劑主要分布在所述固態(tài)電解質(zhì)中的品界處;所述相變增韌劑能夠在外力的作用下發(fā)生相變。

固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法、固態(tài)電池、用電裝置：所述固態(tài)電解質(zhì)膜包括固態(tài)電解質(zhì)材料層以及分散在固態(tài)電解質(zhì)材料層中的相變增韌劑和纖維材料，所述固態(tài)電解質(zhì)材料層包括無機陶瓷固態(tài)電解質(zhì)材料。上述固態(tài)電解質(zhì)膜在固態(tài)電解質(zhì)材料層通過相變增韌劑和纖維材料之間的協(xié)同作用，能夠有效提升固態(tài)電解質(zhì)膜的力學(xué)性能，特別是斷裂韌性，進而減少斷裂導(dǎo)致的枝晶和短路等問題。

固態(tài)電池單體及其制造方法：固態(tài)電池單體包括電極組件以及封裝殼。封裝殼包括兩個封裝膜，電極組件設(shè)置于兩個封裝膜之間，兩個封裝膜連接并形成沿電極組件周向設(shè)置的封裝部，封裝部包括封裝區(qū)和加強區(qū)，加強區(qū)的厚度大于封裝區(qū)的厚度，和/或，加強區(qū)的硬度大于封裝區(qū)的硬度。

本申請中的固態(tài)電池單體及其制造方法，將封裝部沿電極組件的周向設(shè)置，與電極組件的外形匹配，提高了密封穩(wěn)定性。并且，封裝部上設(shè)有加強區(qū)，加強區(qū)的厚度增大或者強度較高，能夠降低封裝部褶皺產(chǎn)生的風(fēng)險。上述的結(jié)構(gòu)，提高封裝效率的同時，還能夠降低封裝過程產(chǎn)生褶皺的風(fēng)險，提高了固態(tài)電池單體的密封性能。

全固態(tài)電池技術(shù)的解題思路

從上述公開的專利來看，材料和制造工藝是寧德時代突破全固態(tài)電池技術(shù)的主攻方向。這也與吳凱4月的公開表態(tài)一致。

彼時，吳凱稱，固態(tài)電池主要的技術(shù)路線有三種，分別是硫化物、氧化物與聚合物。沒有一種固態(tài)電解質(zhì)是十全十美，硫化物路線進展較快，率先量產(chǎn)的可能性相對更大，但要解決固固界面、鋰金屬負(fù)極、固態(tài)電解質(zhì)和制造工藝四大問題。

針對固固界面硬接觸問題，寧德時代研發(fā)了單晶正極多層級全包覆技術(shù)，通過多層設(shè)計增強界面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，目前高面容三元正極克容量可達230mAh/g。同時，寧德時代還研發(fā)了多功能復(fù)合粘結(jié)劑，幫助穩(wěn)定極片導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

針對鋰金屬負(fù)極所伴隨的枝晶和極化問題，寧德時代通過相變自填充技術(shù)和親鋰性界面層設(shè)計，抑制鋰枝晶的生長，誘導(dǎo)鋰金屬均勻沉積到表面，構(gòu)筑界面離子傳輸“高速公路”，使鋰金屬負(fù)極循環(huán)平均庫倫效率>99.9%。

針對硫化物電解質(zhì)的空氣穩(wěn)定性與成本問題，寧德時代開發(fā)表面疏水層可逆包覆技術(shù)，能讓電解質(zhì)在-40℃露點的環(huán)境中保持穩(wěn)定，實現(xiàn)高空氣穩(wěn)定性電解質(zhì)的制備。同時，寧德時代也在開發(fā)新型合成路線和低含鋰量材料，相較于目前電解質(zhì)每公斤5萬以上的價格，新的合成方案可以降低量產(chǎn)成本。

針對固態(tài)電極和電解質(zhì)成膜工藝問題，寧德時代打通了干/濕法極片制備和電芯一體化成型工藝。

全固態(tài)電池的研發(fā)和量產(chǎn)是一項非常艱巨的工作，盡管寧德時代突破了不少難題，但仍有諸多問題需要攻關(guān)。而現(xiàn)在已經(jīng)進入20Ah樣品試制階段的寧德時代，是否會在年內(nèi)繼續(xù)披露進展到哪一步，令人期待。