三類玩家搶先,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化落地在即。
在新能源革命的浪潮中,固態(tài)電池正以“終極解決方案”的姿態(tài)站上舞臺(tái)中央。
國(guó)內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)正處于“量產(chǎn)前夜”的關(guān)鍵階段,技術(shù)路線百花齊放,但量產(chǎn)時(shí)間表因企業(yè)技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)化策略差異而分化。
鋰元素觀測(cè)難題突破中核集團(tuán)與清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院利用中子深度剖面分析技術(shù)(NDP),首次直接觀測(cè)到全固態(tài)電池正極中的縱向鋰濃度梯度,為梯度電極設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),推動(dòng)電極均勻性優(yōu)化。
:解決鋰離子傳輸可視化痛點(diǎn),加速界面穩(wěn)定性研究。
材料創(chuàng)新多路線并行
:硫化物(離子電導(dǎo)率3ms/cm)、氧化物/聚合物復(fù)合電解質(zhì)成為主流,西京學(xué)院的三維分級(jí)MOF離子傳輸網(wǎng)絡(luò)提升磷酸鐵鋰電池循環(huán)穩(wěn)定性(2C倍率下600次容量保持率近100%)。
:孫學(xué)良團(tuán)隊(duì)開發(fā)的鐵基鹵化物材料,集成離子傳導(dǎo)與氧化還原功能,降低材料成本。
2027年小規(guī)模
硫化物+凝聚態(tài)聚合物
500Wh/kg
20Ah樣品試制,技術(shù)成熟度4/9分
國(guó)軒高科2027年
硫化物全固態(tài)
350Wh/kg
0.2GWh中試線貫通,裝車路測(cè)
比亞迪2027年裝車
硫化物+硅基負(fù)極
400Wh/kg
產(chǎn)業(yè)化可行性驗(yàn)證中
孚能科技2026年
硫化物全固態(tài)
400-500Wh/kg
GWh級(jí)產(chǎn)能規(guī)劃
蜂巢能源2025年Q4
半固態(tài)
140Ah容量
2.3GWh半固態(tài)產(chǎn)線試產(chǎn)
上汽集團(tuán)2026年
聚合物-無機(jī)物復(fù)合
>400Wh/kg
通過針刺/200℃熱箱測(cè)試
量產(chǎn)定義分歧:多數(shù)企業(yè)2025-2026年量產(chǎn)實(shí)為半固態(tài)電池(含5%-30%液態(tài)電解質(zhì)),如蜂巢能源、贛鋒鋰業(yè)。
:全固態(tài)需解決界面阻抗、鋰枝晶抑制、電解質(zhì)穩(wěn)定性等難題,寧德時(shí)代認(rèn)為2027年僅能小規(guī)模試產(chǎn)。
硫化物電解質(zhì)遇水生成劇毒硫化氫,生產(chǎn)需-40℃露點(diǎn)環(huán)境(接近芯片制造標(biāo)準(zhǔn))。
測(cè)試中全固態(tài)循環(huán)壽命不足200次(車規(guī)要求>1000次),陶瓷氧化物電解質(zhì)易碎裂引發(fā)微短路。
全固態(tài)成本約2000元/kWh(液態(tài)電池約600元/kWh),供應(yīng)鏈成熟需3-5年。
聚焦凝聚態(tài)電池過渡方案(凝膠電解質(zhì),500Wh/kg),規(guī)避純固態(tài)界面風(fēng)險(xiǎn)。
車企需通過“固態(tài)電池”概念提升估值,如廣汽昊鉑2026年裝車計(jì)劃。
半固態(tài)電池沿用液態(tài)電池產(chǎn)線(如干法電極改造),工程化難度較低,蜂巢能源、贛鋒鋰業(yè)率先量產(chǎn)。
低空經(jīng)濟(jì)(eVTOL)、人形機(jī)器人等領(lǐng)域?qū)Ω吣芰棵芏入姵貎r(jià)格容忍度高(>1000元/kWh),推動(dòng)半固態(tài)電池優(yōu)先落地。
材料瓶頸
硫化物電解質(zhì)空氣穩(wěn)定性差,高純硫化鋰依賴進(jìn)口(成本500美元/公斤)。
鋰金屬負(fù)極規(guī)模化供應(yīng)不足,循環(huán)膨脹問題未解。
制造工藝革新
成為主流(避免溶劑使用),但設(shè)備成熟度低(如等靜壓機(jī)依賴進(jìn)口)。
電解質(zhì)成膜厚度需≤30μm(恩捷股份已突破),連續(xù)化生產(chǎn)良率待提升。
成本與供應(yīng)鏈
2030年前全固態(tài)成本目標(biāo)降至1元/Wh以下,需材料、設(shè)備、規(guī)?;藚f(xié)同。
根據(jù)中信建投研報(bào)預(yù)測(cè):
:2025-2026年率先量產(chǎn),主打安全性升級(jí)(如不起火),能量密度300-400Wh/kg,成本較液態(tài)高15%-50%。
2027年小規(guī)模上車,寧德時(shí)代、豐田等頭部企業(yè)主導(dǎo);2030年規(guī)?;?/span>,需突破硫化物電解質(zhì)工程化與鋰金屬負(fù)極壽命問題。
:寧德時(shí)代的“推遲”是對(duì)技術(shù)瓶頸的理性預(yù)判,而其他企業(yè)的“提前”更多是半固態(tài)過渡方案的務(wù)實(shí)選擇。真正的全固態(tài)商業(yè)化仍需跨越材料、工藝、成本三重門,但產(chǎn)業(yè)化拐點(diǎn)已至。
01.
固態(tài)電池技術(shù)路線的“競(jìng)合”與“主導(dǎo)”
從材料路線的維度審視,固態(tài)電池目前主要形成了硫化物、氧化物、聚合物以及鹵化物四大技術(shù)陣營(yíng)。
總的來看,硫化物的極致性能、氧化物的務(wù)實(shí)平衡、聚合物的柔性兼容,三者各有千秋,但最終的“勝者”將取決于誰能在成本控制、工藝成熟度和規(guī)模化生產(chǎn)上率先破局。另外,復(fù)合電解質(zhì)策略通過材料設(shè)計(jì)與工藝創(chuàng)新,正在打破單一體系的性能天花板,推動(dòng)固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。
其中,硫化物全固態(tài)電池憑借超高能量密度、快充性能優(yōu)異、技術(shù)瓶頸突破明確、成本下降路徑清晰等核心優(yōu)勢(shì),已成為下一代動(dòng)力電池的主流選擇,這對(duì)提升電動(dòng)汽車的性能至關(guān)重要。盡管仍需突破界面穩(wěn)定性和成本控制等難題,但其技術(shù)潛力和產(chǎn)業(yè)化意義已遠(yuǎn)超其他路線。
自研+合作,整車廠加入固態(tài)電池“突圍賽”
-END-
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