中國儲能網訊:被視為下一代動力電池技術的固態(tài)電池,正以勢如破竹的勢頭迅速崛起,其量產裝車時間漸近。
近日,在2025中國全固態(tài)電池產學研協同創(chuàng)新平臺年會暨第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇(以下簡稱“高峰論壇”)上,與會代表認為,全固態(tài)電池經過近幾年的發(fā)展,已突破關鍵技術,現階段正處于原型樣機階段。能量密度達400Wh/kg的全固態(tài)電池,預計在未來兩至三年,有望實現小批量裝車應用。
在業(yè)內看來,全固態(tài)電池有望2027年迎來產業(yè)化元年。伊維經濟研究院高級分析師馬菲向《中國經營報》記者表示,當前固態(tài)電池正處于技術突破期和產業(yè)化前期,預計2027年左右會實現小批量生產,2030年左右逐步規(guī)?;慨a。
量產時間漸近
根據電解質的不同,動力電池技術體系可分為液態(tài)電解質電池(液態(tài)電池)、混合固液電解質電池(半固態(tài)電池)、全固態(tài)電解質電池(全固態(tài)電池)。
目前,市場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)電解質取代傳統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。而半固態(tài)電池是液態(tài)電池向全固態(tài)電池過渡的中間形態(tài)。
從資本市場的表現來看,自2024年9月下旬至今,固態(tài)電池概念股一度上漲約60%。實際上,固態(tài)電池行業(yè)在研發(fā)、產業(yè)和應用三大端口均展現出積極態(tài)勢。特別是,固態(tài)電池產業(yè)鏈已初具雛形,電池企業(yè)、車企、設備供應商和材料企業(yè)等環(huán)節(jié)齊頭并進,產業(yè)化進程顯著提速。
自2024年以來,我國固態(tài)電池行業(yè)逐步由半固態(tài)向全固態(tài)技術方向過渡,能量密度已提升至400Wh/kg以上。業(yè)內預測,2026—2027年,全固態(tài)電池將逐步開啟批量量產,整車企業(yè)將主導裝車計劃。
在高峰論壇上,中國科學院院士歐陽明高研判,全固態(tài)電池技術路線當前要聚焦以硫化物電解質為主體電解質,匹配高鎳三元正極和硅碳負極的技術路線,以比能量400Wh/kg、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標,確保2027年實現轎車小批量裝車,2030年實現規(guī)模量產。
一汽集團首席科學家兼研發(fā)總院(科技創(chuàng)新管理部)高端汽車集成與控制全國重點實驗室主任王德平表示,全固態(tài)電池經過近幾年的發(fā)展,已突破關鍵技術,現階段正處于原型樣機階段。能量密度達400Wh/kg的全固態(tài)電池,預計在未來兩至三年,有望實現小批量裝車應用。
事實上,自2024年以來,不少車企和電池企業(yè)陸續(xù)公布了全固態(tài)電池量產及裝車進程。
比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍表示,比亞迪(002594.SZ)方面已經開始啟動固態(tài)電池產業(yè)化的可行性驗證,涵蓋關鍵材料技術攻堅、電芯系統開發(fā)以及產線建設。計劃2027年左右啟動批量示范裝車應用,預計在2030年前后實現大規(guī)模量產。
長安計劃2025年實現全固態(tài)電池的功能樣車首發(fā),2026年實現裝車驗證,2027年推進全固態(tài)電池逐步量產;上汽、廣汽、奇瑞分別計劃2026年實現全固態(tài)電池量產、裝車、定向運營。
此外,寧德時代(300750.SZ)規(guī)劃2027年實現全固態(tài)電池小批量生產;國軒高科(002074.SZ)發(fā)布了全固態(tài)成品電芯,能量密度為350 Wh/kg,計劃2027年小批量生產及裝車測試;欣旺達(300207.SZ)的第一代全固態(tài)電池電芯能量密度達400 Wh/kg,計劃2026年實現量產;中創(chuàng)新航(03931.HK)計劃在2027年實現全固態(tài)電池的小批量裝車驗證。
海通證券方面認為,作為鋰電池未來必爭的技術高地,全球主要國家都在加快固態(tài)電池的布局,固態(tài)電池技術的發(fā)展在未來將重塑全球電池體系新格局。從市場格局看,頭部企業(yè)具備技術研發(fā)、資金支持、上下游協同等優(yōu)勢,但二、三線企業(yè)仍有機會突圍。
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)電池的轉型已是大勢所趨,市場發(fā)展空間廣闊。
然而,現階段,固態(tài)電池行業(yè)尚未形成完整產業(yè)鏈,在關鍵材料體系明確、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題。因此,實現固態(tài)電池真正的規(guī)?;瘧萌沃囟肋h。
寧德時代董事長曾毓群曾表示,如果用數字1到9表示固態(tài)電池的技術和制造成熟度,“1”是剛開始涉及這一領域,“9”是技術成熟,可以投入大規(guī)模生產。目前,行業(yè)最高水平還處在“4”的水平。
對于固態(tài)電池領域所面臨的一系列挑戰(zhàn),中國科學院院士、廈門大學教授、中國全固態(tài)電池產學研協同創(chuàng)新平臺專家委員會副主任孫世剛表示,首先,在材料科學方面,尋找合適的固體電解質是關鍵。理想狀態(tài)下的固體電解質需要具備高離子電導率、良好的化學穩(wěn)定性及機械強度。其次,界面問題是不容忽視的一環(huán)。固態(tài)電池中電極與電解質之間的界面接觸不良會導致電池內阻增加,影響電池的整體性能。此外,生產工藝復雜、成本高昂等問題也限制了固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化應用。
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,應通過產學研合作方式推動技術進步。他表示,產品力提升和成本控制是固態(tài)電池產業(yè)化的核心。從長期角度看,固態(tài)電池的成本問題并非不可克服,目前成本高主要是因為尚未形成規(guī)模。經過測算,若未來固態(tài)電池得以規(guī)模化應用,有望實現“固液同價”。
馬菲向記者表示,固態(tài)電池的產業(yè)化需要關注界面工程、離子傳輸等技術問題。同時,專門設備的同步和生產成本等問題仍是制約固態(tài)電池產業(yè)化的關鍵。業(yè)內正在通過材料改性和復合技術路線等方式改善界面和傳輸等問題。
值得一提的是,在全球AI技術快速迭代的背景下,AI或將成為固態(tài)電池產業(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)電池產業(yè)化提前增加可能性?!?/span>