近年來(lái)，由于鋰電池性能開(kāi)發(fā)已接近極限，固態(tài)電池(使用固體電解質(zhì)的鋰離子電池)在能量密度、安全性以及循環(huán)壽命等方面相較傳統液態(tài)電解質(zhì)鋰電池表現出顯著(zhù)優(yōu)勢，被業(yè)內廣泛認為是下一代電池技術(shù)的最佳路線(xiàn)。

　　“固態(tài)電池是下一代電池技術(shù)的潛力股，依托強大的新能源產(chǎn)業(yè)鏈制造基礎，我國電池企業(yè)在固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈布局等方面取得了重要突破。”6月28日，中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)于清教在2024固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會(huì )開(kāi)幕式現場(chǎng)表示，固態(tài)電池在新能源汽車(chē)、儲能、低空經(jīng)濟等多領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景，隨著(zhù)技術(shù)的不斷迭代創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的逐步完善，固態(tài)電池商業(yè)化應用的腳步也漸行漸近。

　　探尋規模化量產(chǎn)路徑

　　數據顯示，今年1月份至5月份，我國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為392.6萬(wàn)輛和389.5萬(wàn)輛，同比分別增長(cháng)30.7%和32.5%。新能源汽車(chē)市場(chǎng)高速發(fā)展態(tài)勢下，多位業(yè)內人士將今年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量預期提升至1150萬(wàn)輛左右，且這一預測數據在第四季度還有望再度上調。

　　在下游旺盛需求的支撐下，鋰電全產(chǎn)業(yè)鏈掀起技術(shù)研發(fā)與路徑拓展的熱潮。峰會(huì )現場(chǎng)，清陶能源聯(lián)合創(chuàng )始人李崢表示，固態(tài)電池存在著(zhù)不同的技術(shù)路線(xiàn)，如聚合物體系、氧化物體系、硫化物體系和鹵化物體系。

　　“從材料的角度來(lái)看，每個(gè)單一種類(lèi)的材料各有優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)復合材料的設計實(shí)現1+1>2，這是學(xué)術(shù)研究以及產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中都非常堅持的一點(diǎn)，即要做無(wú)機與有機的復合固態(tài)電解質(zhì)材料。”李崢認為，復合全固態(tài)電池將是實(shí)現量產(chǎn)的有效途徑。

　　圍繞全固態(tài)電池的幾大技術(shù)路線(xiàn)，國內鋰電企業(yè)正在從產(chǎn)業(yè)鏈層面進(jìn)行全方面布局。作為贛鋒鋰電的子公司，浙江鋒鋰新能源科技有限公司副總經(jīng)理唐光盛告訴《證券日報》記者，無(wú)論是氧化物電解質(zhì)路線(xiàn)，還是硫化物電解質(zhì)路線(xiàn)，公司均為半固態(tài)電解質(zhì)的材料供應商和電芯制造商，公司研制出的第二代500Wh/kg高比能、高功率半固態(tài)電池，已經(jīng)在高端電動(dòng)汽車(chē)和航天器等領(lǐng)域應用上展開(kāi)布局。

　　“公司成立后，先后實(shí)現了固體電解質(zhì)粉體材料、柔性固態(tài)電解質(zhì)膜等材料的量產(chǎn)，并與車(chē)企開(kāi)展半固態(tài)電池車(chē)型示范運營(yíng)。”據唐光盛透露，目前，公司已在江西新余實(shí)現4GWh固態(tài)電池產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，預計2025年于重慶建成10GWh產(chǎn)線(xiàn)。

　　談及固態(tài)電池下一步量產(chǎn)與應用的難點(diǎn)和堵點(diǎn)，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員張濤表示，在固態(tài)電解質(zhì)核心材料自主可控的基礎上，持續提高電極、電解質(zhì)和電極內部的固固界面適配性是固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

　　“從固態(tài)電池領(lǐng)域來(lái)看，氧化物鋰離子導體材料已具備產(chǎn)業(yè)化宏量生產(chǎn)能力，產(chǎn)品以粉體、漿料、隔膜等形式應用于固態(tài)鋰電池的電極摻混、隔膜涂覆和電極界面改性等。”張濤認為，另外，從工藝設計和工程化平臺開(kāi)發(fā)角度，驗證和持續提高Ah級固態(tài)鋰電池的安全、能量密度、循環(huán)、倍率和低溫性能，是當前工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的主要問(wèn)題。

　　行業(yè)景氣度大幅提升

　　目前來(lái)看，國內各企業(yè)選擇的技術(shù)路徑不盡相同。比如，清陶能源采取了氧化物電解質(zhì)路線(xiàn)，而國軒高科則選擇了硫化物的體系路線(xiàn)。

　　“固態(tài)電池的研究已經(jīng)很久，也積累了堅實(shí)的基礎。但借助于硫化物超快離子導電性能的發(fā)現，我們又迎來(lái)了電池技術(shù)快速發(fā)展期。”深藍汽車(chē)科技有限公司高級項目總監周安健認為，固態(tài)電池進(jìn)入到創(chuàng )新的機遇期。

　　技術(shù)的創(chuàng )新也帶來(lái)了商業(yè)落地新范式。蔚來(lái)固態(tài)電池資深專(zhuān)家鄧素祥表示，在新能源的大潮中，重在回歸本質(zhì)，穩定發(fā)展。而應用端模式創(chuàng )新對于固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的作用亦不可小覷。

　　今年以來(lái)，蔚來(lái)“換電朋友圈”快速擴容，一方面，換電帶來(lái)的用戶(hù)體驗價(jià)值正在更大范圍得到認可，另一方面，換電模式似乎也在加快固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。在鄧素祥看來(lái)，換電模式可以更好監控電池的健康狀態(tài)，能夠延緩電池的壽命，這對固態(tài)電池是非常關(guān)鍵的。

　　“換電模式可以提前體驗固態(tài)電池的優(yōu)異性能，更快推向市場(chǎng)。換電模式還可以積累裝車(chē)運營(yíng)及測試數據，為規模化提供支持。另外，固態(tài)電池可以從多方面提升換電體驗。更高的能量密度，意味著(zhù)換電之后可以行駛更長(cháng)的里程，降低換電頻率，也可以實(shí)現電池的輕量化，使得換電更加簡(jiǎn)便。”鄧素祥表示，更好的低溫性能、更高的安全性、更快的補能效率，伴隨固態(tài)電池技術(shù)的不斷成熟，換電模式的商業(yè)模式將會(huì )被認可，從而取得更大的成功。

　　值得關(guān)注的是，終端車(chē)企“價(jià)格戰”壓力傳導至供應鏈上游，為保障供應鏈的安全、穩定與協(xié)同，一方面，電池新能源全產(chǎn)業(yè)鏈戰略合作持續深化，產(chǎn)業(yè)一體化布局全面升溫；另一方面，下游需求市場(chǎng)持續提質(zhì)擴容，行業(yè)景氣度大幅提升，固態(tài)電池量產(chǎn)上車(chē)被加快提上日程。

　　對此，蜂巢能源技術(shù)研發(fā)總經(jīng)理苗力孝表示，公司半固態(tài)電池進(jìn)行了兩代產(chǎn)品規劃，分別為270Wh/kg方殼電芯與350Wh/kg軟包電芯。“預計半固態(tài)電池將在2024年完成產(chǎn)品定型，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈不完善，將在2030年后實(shí)現裝車(chē)。”

　　“我國正憑借龐大的市場(chǎng)規模、完整的產(chǎn)業(yè)鏈和不斷壯大的科研力量，迅速縮小與日本的差距，實(shí)現了并跑。”李崢表示，作為行業(yè)領(lǐng)跑者，日前上汽集團表示，全固態(tài)電池將于2025年在上汽自主品牌實(shí)現規模搭載，于2026年實(shí)現量產(chǎn)。（證券日報 龔夢(mèng)澤）