中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:被視為下一代動(dòng)力電池技術(shù)的固態(tài)電池,正以勢(shì)如破竹的勢(shì)頭迅速崛起,其量產(chǎn)裝車時(shí)間漸近。
近日,在2025中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)年會(huì)暨第二屆中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇(以下簡(jiǎn)稱“高峰論壇”)上,與會(huì)代表認(rèn)為,全固態(tài)電池經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,已突破關(guān)鍵技術(shù),現(xiàn)階段正處于原型樣機(jī)階段。能量密度達(dá)400Wh/kg的全固態(tài)電池,預(yù)計(jì)在未來(lái)兩至三年,有望實(shí)現(xiàn)小批量裝車應(yīng)用。
在業(yè)內(nèi)看來(lái),全固態(tài)電池有望2027年迎來(lái)產(chǎn)業(yè)化元年。伊維經(jīng)濟(jì)研究院高級(jí)分析師馬菲向《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者表示,當(dāng)前固態(tài)電池正處于技術(shù)突破期和產(chǎn)業(yè)化前期,預(yù)計(jì)2027年左右會(huì)實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn),2030年左右逐步規(guī)?;慨a(chǎn)。
量產(chǎn)時(shí)間漸近
根據(jù)電解質(zhì)的不同,動(dòng)力電池技術(shù)體系可分為液態(tài)電解質(zhì)電池(液態(tài)電池)、混合固液電解質(zhì)電池(半固態(tài)電池)、全固態(tài)電解質(zhì)電池(全固態(tài)電池)。
目前,市場(chǎng)中鋰電池大多為液態(tài)電池。固態(tài)電池則是一種使用固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液的新型電池,被視為最具潛力的下一代鋰電池技術(shù)。而半固態(tài)電池是液態(tài)電池向全固態(tài)電池過(guò)渡的中間形態(tài)。
從資本市場(chǎng)的表現(xiàn)來(lái)看,自2024年9月下旬至今,固態(tài)電池概念股一度上漲約60%。實(shí)際上,固態(tài)電池行業(yè)在研發(fā)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用三大端口均展現(xiàn)出積極態(tài)勢(shì)。特別是,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈已初具雛形,電池企業(yè)、車企、設(shè)備供應(yīng)商和材料企業(yè)等環(huán)節(jié)齊頭并進(jìn),產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程顯著提速。
自2024年以來(lái),我國(guó)固態(tài)電池行業(yè)逐步由半固態(tài)向全固態(tài)技術(shù)方向過(guò)渡,能量密度已提升至400Wh/kg以上。業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè),2026—2027年,全固態(tài)電池將逐步開(kāi)啟批量量產(chǎn),整車企業(yè)將主導(dǎo)裝車計(jì)劃。
在高峰論壇上,中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高研判,全固態(tài)電池技術(shù)路線當(dāng)前要聚焦以硫化物電解質(zhì)為主體電解質(zhì),匹配高鎳三元正極和硅碳負(fù)極的技術(shù)路線,以比能量400Wh/kg、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標(biāo),確保2027年實(shí)現(xiàn)轎車小批量裝車,2030年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。
一汽集團(tuán)首席科學(xué)家兼研發(fā)總院(科技創(chuàng)新管理部)高端汽車集成與控制全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王德平表示,全固態(tài)電池經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,已突破關(guān)鍵技術(shù),現(xiàn)階段正處于原型樣機(jī)階段。能量密度達(dá)400Wh/kg的全固態(tài)電池,預(yù)計(jì)在未來(lái)兩至三年,有望實(shí)現(xiàn)小批量裝車應(yīng)用。
事實(shí)上,自2024年以來(lái),不少車企和電池企業(yè)陸續(xù)公布了全固態(tài)電池量產(chǎn)及裝車進(jìn)程。
比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍表示,比亞迪(002594.SZ)方面已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的可行性驗(yàn)證,涵蓋關(guān)鍵材料技術(shù)攻堅(jiān)、電芯系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)線建設(shè)。計(jì)劃2027年左右啟動(dòng)批量示范裝車應(yīng)用,預(yù)計(jì)在2030年前后實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
長(zhǎng)安計(jì)劃2025年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的功能樣車首發(fā),2026年實(shí)現(xiàn)裝車驗(yàn)證,2027年推進(jìn)全固態(tài)電池逐步量產(chǎn);上汽、廣汽、奇瑞分別計(jì)劃2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)、裝車、定向運(yùn)營(yíng)。
此外,寧德時(shí)代(300750.SZ)規(guī)劃2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池小批量生產(chǎn);國(guó)軒高科(002074.SZ)發(fā)布了全固態(tài)成品電芯,能量密度為350 Wh/kg,計(jì)劃2027年小批量生產(chǎn)及裝車測(cè)試;欣旺達(dá)(300207.SZ)的第一代全固態(tài)電池電芯能量密度達(dá)400 Wh/kg,計(jì)劃2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);中創(chuàng)新航(03931.HK)計(jì)劃在2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的小批量裝車驗(yàn)證。
海通證券方面認(rèn)為,作為鋰電池未來(lái)必爭(zhēng)的技術(shù)高地,全球主要國(guó)家都在加快固態(tài)電池的布局,固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展在未來(lái)將重塑全球電池體系新格局。從市場(chǎng)格局看,頭部企業(yè)具備技術(shù)研發(fā)、資金支持、上下游協(xié)同等優(yōu)勢(shì),但二、三線企業(yè)仍有機(jī)會(huì)突圍。
商業(yè)化難題待解
基于電池安全性及能量密度提升的需求,液態(tài)電池向固態(tài)電池的轉(zhuǎn)型已是大勢(shì)所趨,市場(chǎng)發(fā)展空間廣闊。
然而,現(xiàn)階段,固態(tài)電池行業(yè)尚未形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,在關(guān)鍵材料體系明確、界面接觸、成本控制以及安全提升等方面仍存在諸多待突破的問(wèn)題。因此,實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池真正的規(guī)?;瘧?yīng)用任重而道遠(yuǎn)。
寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群曾表示,如果用數(shù)字1到9表示固態(tài)電池的技術(shù)和制造成熟度,“1”是剛開(kāi)始涉及這一領(lǐng)域,“9”是技術(shù)成熟,可以投入大規(guī)模生產(chǎn)。目前,行業(yè)最高水平還處在“4”的水平。
對(duì)于固態(tài)電池領(lǐng)域所面臨的一系列挑戰(zhàn),中國(guó)科學(xué)院院士、廈門(mén)大學(xué)教授、中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)專家委員會(huì)副主任孫世剛表示,首先,在材料科學(xué)方面,尋找合適的固體電解質(zhì)是關(guān)鍵。理想狀態(tài)下的固體電解質(zhì)需要具備高離子電導(dǎo)率、良好的化學(xué)穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度。其次,界面問(wèn)題是不容忽視的一環(huán)。固態(tài)電池中電極與電解質(zhì)之間的界面接觸不良會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加,影響電池的整體性能。此外,生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高昂等問(wèn)題也限制了固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
孫華軍指出,全球固態(tài)電池發(fā)展迅速,材料創(chuàng)新、界面優(yōu)化、安全性提升及成本控制是重點(diǎn),應(yīng)通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作方式推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。他表示,產(chǎn)品力提升和成本控制是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的核心。從長(zhǎng)期角度看,固態(tài)電池的成本問(wèn)題并非不可克服,目前成本高主要是因?yàn)樯形葱纬梢?guī)模。經(jīng)過(guò)測(cè)算,若未來(lái)固態(tài)電池得以規(guī)模化應(yīng)用,有望實(shí)現(xiàn)“固液同價(jià)”。
馬菲向記者表示,固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化需要關(guān)注界面工程、離子傳輸?shù)燃夹g(shù)問(wèn)題。同時(shí),專門(mén)設(shè)備的同步和生產(chǎn)成本等問(wèn)題仍是制約固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。業(yè)內(nèi)正在通過(guò)材料改性和復(fù)合技術(shù)路線等方式改善界面和傳輸?shù)葐?wèn)題。
值得一提的是,在全球AI技術(shù)快速迭代的背景下,AI或?qū)⒊蔀楣虘B(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的“加速器”。馬菲告訴記者:“借助AI,可大大提升研發(fā)效率,為全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化提前增加可能性?!?/span>