中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：基于安全性及能量密度方面的突出優(yōu)勢(shì)，固態(tài)電池被認(rèn)為是液態(tài)電池的下一代技術(shù)，成為動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向，吸引諸多企業(yè)加碼布局。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，未來(lái)，動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)必將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)，固態(tài)電池技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的加速落地，將為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新活力。
■應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
當(dāng)前，半固態(tài)電池正逐步實(shí)現(xiàn)裝車(chē)，加速向商業(yè)化應(yīng)用階段邁進(jìn)。除長(zhǎng)安、廣汽外，截至目前，蔚來(lái)、寶馬、豐田等多家車(chē)企已相繼宣布固態(tài)電池裝車(chē)時(shí)間點(diǎn)。同時(shí)，衛(wèi)藍(lán)新能源、贛鋒鋰業(yè)等電池企業(yè)也公開(kāi)表示，公司業(yè)務(wù)覆蓋固態(tài)電池相關(guān)產(chǎn)品。
上汽集團(tuán)旗下智己汽車(chē)日前宣布，其推出的電動(dòng)汽車(chē)智己L6搭載了準(zhǔn)900V超快充“光年”固態(tài)電池；蔚來(lái)汽車(chē)則宣布150kWh超長(zhǎng)續(xù)航電池包正式步入量產(chǎn)階段，首塊150kWh量產(chǎn)電池包已正式下線(xiàn)，計(jì)劃在第二季度上線(xiàn)投入使用。據(jù)悉，蔚來(lái)150kWh電池包于2021年發(fā)布，采用固液混合電解質(zhì)，屬于半固態(tài)電池。
值得一提的是，固態(tài)電池的潛在應(yīng)用領(lǐng)域不僅限于電動(dòng)汽車(chē)。當(dāng)下，固態(tài)電池也被認(rèn)為是支持低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。今年1月，力神電池完成全新一代半固態(tài)電池開(kāi)發(fā)，能量密度達(dá)402Wh/kg，該產(chǎn)品未來(lái)將主要瞄準(zhǔn)超長(zhǎng)續(xù)航中高端電動(dòng)汽車(chē)，以及電動(dòng)垂直起降飛行器（eVTOL）等領(lǐng)域。此前，力神電池已實(shí)現(xiàn)將能量密度為325Wh/kg的電池應(yīng)用于eVTOL。
華金證券指出，2024年以來(lái)，國(guó)內(nèi)加快eVTOL商業(yè)化落地，對(duì)高能量密度、高功率、高安全性的電池需求迫切，固態(tài)電池完美契合市場(chǎng)需求，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望提速。
研究機(jī)構(gòu)EVTank認(rèn)為，eVTOL行業(yè)的興起為鋰電池及下一代電池技術(shù)（全固態(tài)電池、鋰金屬電池等）的應(yīng)用開(kāi)辟了新領(lǐng)域，創(chuàng)造了新的增長(zhǎng)動(dòng)能，同時(shí)，電池技術(shù)的進(jìn)步也能為eVTOL行業(yè)規(guī)模化和商業(yè)化發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
■性能優(yōu)勢(shì)顯著
有業(yè)內(nèi)人士指出，相比傳統(tǒng)液態(tài)電池，固態(tài)電池具備更高能量密度、更長(zhǎng)循環(huán)壽命，有望成為下一代高性能鋰電池候選技術(shù)。
以廣汽集團(tuán)發(fā)布的固態(tài)電池為例，據(jù)官方介紹，廣汽集團(tuán)憑借第三代海綿硅負(fù)極技術(shù)和高面容量固態(tài)正極技術(shù)，全固態(tài)電池能量密度達(dá)到400Wh/Kg以上，較當(dāng)前量產(chǎn)的液態(tài)鋰離子電池體積能量密度提升52%以上，質(zhì)量能量密度提升50%以上。
“在鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，現(xiàn)有材料體系的迭代升級(jí)是推動(dòng)產(chǎn)品能量密度提升的關(guān)鍵。比如，固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電解液，從而具備更高的能量密度和安全性，這就屬于內(nèi)部材料的技術(shù)進(jìn)步。”真鋰研究創(chuàng)始人墨柯此前接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示。
另外，固態(tài)電池相對(duì)較高的安全性也是吸引企業(yè)投入該領(lǐng)域的重要原因。據(jù)了解，液態(tài)電解質(zhì)受溫度、壓力等因素影響，有燃燒的風(fēng)險(xiǎn)，而固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，具有較高的熱穩(wěn)定性和較低的燃燒風(fēng)險(xiǎn)，安全性更優(yōu)。
憑借多重優(yōu)勢(shì)，固態(tài)電池正日益被行業(yè)看好。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，企業(yè)需根據(jù)市場(chǎng)變化動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，積極對(duì)固態(tài)電池等前沿技術(shù)持續(xù)開(kāi)展研發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備，以跟上市場(chǎng)發(fā)展步伐，持續(xù)保持競(jìng)爭(zhēng)力?！肮虘B(tài)電池是動(dòng)力電池下一代技術(shù)方向，不論車(chē)企還是電池企業(yè)，一定要積極布局?！币辆S經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理、中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)吳輝建議。
■漸進(jìn)發(fā)展模式
值得注意的是，雖然不少企業(yè)已官宣相關(guān)產(chǎn)品，并給出相對(duì)確切的上車(chē)節(jié)點(diǎn)，但目前固態(tài)電池商業(yè)化進(jìn)程仍處于初期階段，大規(guī)模應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。寧德時(shí)代方面此前表示，固態(tài)電池有3條技術(shù)路線(xiàn)：氧化物路線(xiàn)、硫化物路線(xiàn)及聚合物路線(xiàn)。目前，還有很多基本問(wèn)題待解決，如大多數(shù)固態(tài)電解質(zhì)中的離子擴(kuò)散速率與液態(tài)電解質(zhì)存在數(shù)量級(jí)差異、固固界面難以始終保持良好接觸等。
在此背景下，我國(guó)許多企業(yè)選擇從液態(tài)到半固態(tài)再到全固態(tài)的漸進(jìn)式發(fā)展路線(xiàn)。據(jù)了解，相比于全固態(tài)電池，半固態(tài)電池可以兼容現(xiàn)有液態(tài)電池工藝設(shè)備和材料，能以較低成本量產(chǎn)，因此成為過(guò)渡方案。
半固態(tài)電池的快速發(fā)展將為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的提前布局打下基礎(chǔ)。不過(guò)，業(yè)界普遍認(rèn)為，未來(lái)逐步從半固態(tài)過(guò)渡到全固態(tài)仍是動(dòng)力電池的研究方向。吳輝也提到：“半固態(tài)電池對(duì)于電池能量密度并沒(méi)有特別明顯的提升。雖然現(xiàn)在許多企業(yè)都在積極生產(chǎn)半固態(tài)電池，但未來(lái)肯定還是會(huì)走上全固態(tài)路線(xiàn)?！?
業(yè)內(nèi)人士指出，未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的推動(dòng)，固態(tài)電池有望成為能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要一環(huán)。華泰證券表示，量產(chǎn)上車(chē)疊加低空等場(chǎng)景應(yīng)用預(yù)期，固態(tài)電池市場(chǎng)熱度高企。近期固態(tài)電池板塊催化不斷，一方面固態(tài)電池在新能源汽車(chē)、消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用、新品發(fā)布的消息連連，另一方面，固態(tài)電池在低空飛行器等下游應(yīng)用的可能性引發(fā)關(guān)注。當(dāng)前來(lái)看，固態(tài)電池量產(chǎn)應(yīng)用的拐點(diǎn)正在加速到來(lái)。
