中國儲能網(wǎng)訊：日前，在上汽集團(tuán)召開的2024年第一次臨時股東大會上，上汽集團(tuán)新任總裁賈健旭透露，全固態(tài)電池已經(jīng)開啟了500天投產(chǎn)計劃，進(jìn)入投產(chǎn)倒計時。上汽這次官宣可謂正式吹響固態(tài)電池集結(jié)號，無論是準(zhǔn)備好的還是沒準(zhǔn)備好的，可能都要緊張起來了，接下來固態(tài)電池之戰(zhàn)將真正兵刃相接了。
固態(tài)電池將集中爆發(fā)
固態(tài)電池這條賽道的激烈程度已經(jīng)可以預(yù)見，各大主機(jī)廠、新老電池企業(yè)緊鑼密鼓搞研發(fā)、做驗證，并陸續(xù)公布了量產(chǎn)時間。
上汽一直是固態(tài)電池的忠實擁躉。5月，上汽集團(tuán)新能源技術(shù)發(fā)布會上，上汽集團(tuán)正式發(fā)布“七大技術(shù)底座”，其中固態(tài)電池是重要一環(huán)。而伴隨固態(tài)電池量產(chǎn)計劃公布的是固態(tài)電池上車計劃，據(jù)上汽方面介紹，搭載光年固態(tài)電池的智己L6，將于10月正式交付用戶，能量密度超過300Wh/kg，續(xù)駛里程超過1000公里。到2026年，上汽全固態(tài)電池將實現(xiàn)交付量產(chǎn)，并完成樣車測試，能量密度超過400Wh/kg，是傳統(tǒng)動力電池的1倍以上；2027年，搭載全固態(tài)電池的智己新車將實現(xiàn)量產(chǎn)，并正式交付用戶。后續(xù)，能量密度有望進(jìn)一步提升至500Wh/kg。
4月12日，廣汽發(fā)布全固態(tài)電池，它采用了第三代海綿硅負(fù)極和高面容量固態(tài)正極技術(shù)。廣汽集團(tuán)總經(jīng)理馮興亞稱，全固態(tài)電池技術(shù)將于2026年實現(xiàn)量產(chǎn)搭載，率先應(yīng)用于旗下的昊鉑車型。
一汽方面也為推進(jìn)固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化建設(shè)做了不少工作。日前，一汽集團(tuán)研發(fā)總院電池開發(fā)部部長孫煥麗表示，團(tuán)隊已完成20Ah級核心材料電芯開發(fā)，目標(biāo)是2027年實現(xiàn)小批量示范運(yùn)行。
長安汽車于2023年廣州車展上發(fā)布自研的電池品牌長安“金鐘罩”，深耕固態(tài)電池和半固態(tài)電池。長安汽車方面表示正向開發(fā)領(lǐng)先的固態(tài)電池，將從2025年開始逐步量產(chǎn)應(yīng)用，重量能量密度達(dá)到350～500Wh/kg、體積能量密度750～1000Wh/L，并于2030年全面普及應(yīng)用。
比亞迪旗下的弗迪電池方面也表示，2027年將小批量生產(chǎn)固態(tài)電池，率先搭載于比亞迪高端車型，示范項目規(guī)模約為1000輛。2030年，預(yù)計將有4萬輛車輛搭載全固態(tài)電池。2033年，預(yù)計將有12萬輛車搭載全固態(tài)電池。
主機(jī)廠自給自足，電池供應(yīng)商也不甘落后，展現(xiàn)出強(qiáng)大的研發(fā)實力和產(chǎn)業(yè)化能力。
4月28日，寧德時代首次公布全固態(tài)電池研發(fā)和量產(chǎn)時間表。寧德時代首席科學(xué)家吳凱在CIBF2024先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會上稱，寧德時代的目標(biāo)是到2027年可以小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池，但也坦言大批量生產(chǎn)仍然會面臨成本等問題。
8月1日，“太藍(lán)新能源先進(jìn)技術(shù)研究院”舉行揭牌儀式，標(biāo)志著將進(jìn)一步打通固態(tài)電池從中試線到產(chǎn)業(yè)化的“最后一公里”。目前，太藍(lán)新能源已成功制備出世界首款超高能量密度720Wh/kg，單體容量120Ah全固態(tài)鋰金屬電池，開發(fā)出全球領(lǐng)先的氧化物-聚合物混合固態(tài)電解質(zhì)材料及極片復(fù)合技術(shù)、界面柔化技術(shù)等。
技術(shù)不成熟 防范冒進(jìn)風(fēng)險
日韓方面在電池領(lǐng)域擁有多年優(yōu)勢，也積極布局固態(tài)電池。7月28日，三星SDI于首爾舉行的SNE Battery Day上透露，其電動車用的固態(tài)電池產(chǎn)品已經(jīng)交付汽車廠，并且已經(jīng)進(jìn)行了約6個月的測試驗證，計劃在2027年開始大規(guī)模生產(chǎn)。
事實上，日本車企在固態(tài)電池領(lǐng)域的進(jìn)展似乎更快。2023年12月，松下公開快充全固態(tài)電池，10％充到80％只需3分鐘。豐田在去年宣布，最早到2027年，就將向市場投放搭載固態(tài)電池的電動汽車，充電不到10分鐘即可行駛約1200公里。
而在豐田確定量產(chǎn)時間后，國內(nèi)企業(yè)似乎找到了對標(biāo)刻度，2027年成為一個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
雖然面臨量產(chǎn)至少還需要3年，但這已經(jīng)比業(yè)內(nèi)預(yù)計時間提前不少。
此前，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高曾提出，全固態(tài)電池有可能2030年前后實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在此之前，行業(yè)發(fā)展?jié)u近式半固態(tài)技術(shù)路線的同時，還要防范激進(jìn)型全固態(tài)技術(shù)路線帶來的顛覆性風(fēng)險。
不同于液態(tài)電池，固態(tài)電池以更高的能量密度、更長的使用壽命和更高的安全性而備受矚目，現(xiàn)已被視為未來動力電池技術(shù)的重要發(fā)展方向。
但任何新事物產(chǎn)業(yè)化的道路都不是一帆風(fēng)順的。固態(tài)電池量產(chǎn)裝車首先要解決技術(shù)難題。業(yè)內(nèi)以電芯中固態(tài)電解質(zhì)含量作為劃分固態(tài)電池的依據(jù)，固態(tài)電解質(zhì)含量達(dá)到90％以上，相應(yīng)的電解液含量低于10％，就屬于半固態(tài)電池，半固態(tài)電池和液態(tài)電池差距并不大?！澳壳皹I(yè)內(nèi)所謂的固態(tài)電池大部分都是半固態(tài)電池，技術(shù)基本成熟，不少產(chǎn)品進(jìn)入試裝車階段?！眲P聯(lián)資本行業(yè)分析師朱濤指出，但固態(tài)電池和半固態(tài)電池完全不同。雖然固態(tài)電解質(zhì)從90％走向100％看似不難，但實際上全固態(tài)電池并不是半固態(tài)電池的延續(xù)，兩者存在巨大的技術(shù)“鴻溝”。如果電解液完全變成固態(tài)，電解質(zhì)中的離子遷移更為困難，直接影響電池性能，使得導(dǎo)電率低，倍率性差，還會影響電池的充放電速度、容量保持率和循環(huán)壽命。
其次是成本，中科院電工所前研究人員周康（化名）對記者表示，固態(tài)電池的材料和工藝成本高，目前所有企業(yè)在研發(fā)階段都沒有供應(yīng)優(yōu)勢，難以形成規(guī)?；?，更無從談降本。此外，固態(tài)電池在配套裝備開發(fā)方面和相關(guān)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟，尤其是規(guī)模化制備方面尚無成熟經(jīng)驗可供參考，需要強(qiáng)有力的非標(biāo)裝備開發(fā)能力支撐。在完全解決這些挑戰(zhàn)之前，固態(tài)電池就像籬笆上的葡萄，看到摘不到。
2027并非產(chǎn)業(yè)化節(jié)點(diǎn)
如今業(yè)內(nèi)對于固態(tài)電池已經(jīng)達(dá)成兩點(diǎn)共識，第一，固態(tài)電池是鋰電池的終極形態(tài)，有望實現(xiàn)對液態(tài)鋰電池的完全替代；第二，技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的時間在2027～2030年，固態(tài)電池將集中爆發(fā)。
今年來，隨著有關(guān)鼓勵政策的出臺、AI智能的快速發(fā)展，以及公眾對新能源技術(shù)的認(rèn)知，固態(tài)電池正迎來前所未有的利好因素。
日前，據(jù)媒體報道，中國或投入約60億元，鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)，寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。此項行業(yè)內(nèi)史無前例的項目由政府相關(guān)部委牽頭實施，鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)。據(jù)悉，該項目經(jīng)過嚴(yán)格篩選后，最后具體分為七大項目，聚焦聚合物和硫化物等不同技術(shù)路線。
比起數(shù)十億的基礎(chǔ)研發(fā)投資本身，該項目將促進(jìn)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游加碼投入全固態(tài)電池研發(fā)，引發(fā)“鯰魚”效應(yīng)，或帶動萬億量級市場，為全球綠色轉(zhuǎn)型和世界范圍的可持續(xù)發(fā)展注入新動力。
同時，人工智能對動力電池設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)制造、控制管理等全鏈條的賦能開始顯露雛形。歐陽明高指出：“鋰電下一個10年技術(shù)競爭核心在于材料，而人工智能正在改變材料的研發(fā)范式，將加速全固態(tài)電池的研發(fā)速度?！?
周康解釋道，如今業(yè)內(nèi)對固態(tài)電池的材料配比沒有太多好辦法，只能靠一次次試，人工智能的應(yīng)用可以大大提高效率，加快固態(tài)電池研發(fā)速度，縮短研發(fā)周期。
中國電子科技集團(tuán)第十八研究所研究員肖成偉表示，全固態(tài)電池到2027年有望實現(xiàn)400Wh/kg能量密度、1000次循環(huán)、2C充放倍率，能夠?qū)崿F(xiàn)百輛到千輛級別的示范運(yùn)營。
盡管固態(tài)電池前景一片光明，但也有業(yè)內(nèi)人士指出，發(fā)展要慢慢來，步子要謹(jǐn)慎邁?！靶履茉雌嚂r代就是一個‘追風(fēng)’的時代，什么新追什么，一點(diǎn)也不考慮實際情況?！蹦畴姵仄髽I(yè)負(fù)責(zé)人直言，在固態(tài)電池商業(yè)化的時間節(jié)點(diǎn)上，應(yīng)該更加理性。
寧德時代首席執(zhí)行官曾毓群也表示，固態(tài)電池遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期。當(dāng)前固態(tài)電池技術(shù)在耐用性、安全性等方面存在諸多問題，包括電池壽命短、電池在車禍中破裂導(dǎo)致的事故等。因此，寧德時代的目標(biāo)也不急于指向固態(tài)電池，而是使用半固態(tài)材料的鈉離子電池和凝聚態(tài)電池，并已經(jīng)投入生產(chǎn)。
另一位不愿透露姓名的專家表示，2027年只是一個技術(shù)實現(xiàn)的時間點(diǎn)，并不是真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的時間，目前大部分企業(yè)并沒有考慮過到2027年之后如何降本、擴(kuò)產(chǎn)，只有走到產(chǎn)能那一步，他們才會思考下一步。不過他也表示，現(xiàn)在場上的玩家要清醒認(rèn)識到，新技術(shù)的出現(xiàn)一定會沖擊到原有動力電池市場，盡管不會像電動車對燃油車沖擊那么劇烈，技術(shù)更新也不會太快，但如今的新能源汽車產(chǎn)業(yè)，不出眾就出局，那些還在觀望甚至唱衰固態(tài)電池的玩家，遲早要面臨被淘汰的結(jié)局。
