盡管固態電池在安全性、能量密度等方面具備明顯優勢,但就現階段而言,技術和成本依然是橫亙在固態電池商業化道路中的巨大阻礙。

圖 1 固態電池技術路線圖

資料來源:公開資料,EVTank,伊維智庫整理,2024.12

自固態電池技術被業內認可以來,只要有相關技術的新消息發布,大多都會引起市場熱議。

近日,AI、影視等多家熱門股開始退潮,但固態電池卻再次在資本市場“掀起波瀾”,2月18日,固態電池指數一度大漲超2%,遠遠好于大市的表現。

A股層面,華自科技、派能科技、星云股份、杉杉股份、傳藝科技、龍蟠科技、利元亨、比亞迪、寧德時代、鵬輝能源等多股大漲,部分企業一度漲停。而港股市場同樣如此,龍蟠科技、比亞迪股份、瑞浦蘭鈞、贛鋒鋰業等企業大漲。

此前,固態電池技術被認為是相對遙遠的技術,業內預測量產時間也普遍集中在2030年前后,但從最近披露的固態電池技術一系列的動態來看,這一技術的發展或許比想象中來得更快。

固態電池技術進展傳新動態

從消息層面上來看,此次固態電池板塊暴漲,主要是與行業幾大利好有關,尤其是從產品端到應用端都傳出積極變化。

2月15日,2025中國全固態電池產學研協同創新平臺(CASIP)年會暨第二屆中國全固態電池創新發展高峰論壇在北京舉行,中國科學院院士歐陽明高在演講時提到,2025年,全固態電池的發展將確定主攻技術路線。

據歐陽明高預測,以硫化物為主體電解質的轎車第一代全固態電池將于2025-2027年實現量產;第二代全固態電池將于2027-2030年實現量產;第三代全固態電池將于2030-2035年量產。

當然,歐陽明高講道,目前全固態電池在技術上面臨諸多挑戰,行業需凝聚各方力量,突破現有瓶頸,推動全固態電池早日實現大規模商業化應用。

深圳市比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍在會上指出,比亞迪最早從2013年開始研發全固態電池,目前公司已于2023年啟動固態電池產業化的可行性驗證,涵蓋關鍵材料技術攻堅、電芯系統開發以及產線建設,計劃2027年左右啟動批量示范裝車應用,預計在2030年前后實現大規模量產。

最重要的,成本控制上,孫華軍表示,從長期的發展的角度看,規?;a后,液態的三元電池跟固態的三元電池理論上可實現“固液同價”。

而中國一汽首席科學家兼股份公司研發總院(科技創新管理部)高端汽車集成與控制全國重點實驗室主任,技術中心主任王德平也表示,全固態電池當前處于原型樣件階段,預計2-3年實現小批量應用,3-5年實現規?;瘧?。一汽計劃以整車需求為指引,2027年進行小批量應用。

廣汽集團則在2月13日宣布,其采用第三代海綿硅負極與高面容量固態正極技術的全固態電池研發進展順利,計劃2026年實現裝車搭載。

長安汽車于2月9日發布“北斗天樞2.0”智能化戰略時,同步推出能量密度達400Wh/kg的全固態電池“長安金鐘罩”,宣稱可實現1500公里純電續航。長安汽車董事長朱華榮明確量產時間表:2025年底完成功能樣件開發,2026年啟動裝車驗證,2027年實現規?;慨a。

圖/宇樹科技

圖/宇樹科技

除技術方面傳新進展以外,由于宇樹科技春晚人形機器人扭秧歌、轉手絹的表現強勢破圈,機器人產業也迎來高光時刻。

考慮到續航能力及安全性,固態電池在機器人領域的應用潛力也被放大,人形機器人也將有助于固態電池在不同場景下得到應用和驗證,為固態電池產業發展起到積極作用。

固態電池需全產業鏈共建

目前,業內對固態電池技術的落地速度期望值也有所提升。不過,雖然前途一片光明,但這條路并沒有想象中那么好走,固態電池產業化進程仍面臨諸多問題和挑戰。

有業內人士表示,主流電池廠全固態電池的量產時間基本保持在2027年前后,但這一時間點只能稱之為技術實現時間,并不是商業化時間。目前大部分企業的核心在于技術研發,只有完成技術突破、產能快速上升,才會進一步考慮產業鏈降本問題。

因此,盡管固態電池在安全性、能量密度等方面具備明顯優勢,但就現階段而言,技術和成本依然是橫亙在固態電池商業化道路中的巨大阻礙。

研究機構EVTank發布的數據顯示,2024年中國半固態電池出貨量已超過3GWh,全固態電池已經處于樣品和中試階段。

圖 2 全球固態電池企業技術路線選擇

從電池企業選擇的技術路線來看,EVTank指出,在電解質選擇方面,硫化物技術仍是更多企業(38%)的遠期路線選擇,其次為氧化物路線(含復合路線)占37%。負極材料方面,硅基負極和含鋰金屬負極是當前固態電池的主要材料,在更高能量密度固態電池上主要選擇鋰金屬負極。正極材料方面,目前以高鎳三元為主導,未來將逐步向更高比能富鋰錳基發展。

“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,以能量密度400瓦時/公斤、循環壽命1000次以上為性能目標,確保2027年實現轎車小批量裝車,2030年實現規模量產。”歐陽明高表示,為實現這一目標,當務之急是要建立全行業共性基礎材料供應鏈。

據電池網不完全統計,2024年,固態電池領域共宣布23個新投資項目,有17個項目公布投資金額,投資總額約483.35億元。其中,投資超10億元的項目有13個,百億級項目有2個。

1月,我國電池新能源產業鏈企業投資擴產新項目21個,其中有13個公布投資金額,共計371.48億元。其中,統計在內的7個電池項目中,3個項目為固態電池相關項目,投資總額達100億元。 

固態電池

可以看到的是,近兩年國內電池產業鏈正在加速固態電池項目建設,包括材料供應商、整車廠、電池廠等達成戰略合作,錨定全固態電池為目標,包括多家設備公司也表示將逐漸搭建GWh級固態電池自動化生產線,固態電池正逐步從研發階段走向產能建設的穩步推進階段,進而邁向應用當中。

值得一提的是,為了搶占下一代技術風口,日美歐等均通過發布相關政策,設立了電池遠期戰略目標,全固態電池還面臨著虎視眈眈的海外電池巨頭。

日前,據外媒消息,現代汽車計劃在3月展示其首款固態電池組。據報道,其研究中心已建成一條試點生產線,新的固態電池組被稱為 “Dream”電池,現代汽車的目標是到2030年實現大規模生產。消息稱,現代汽車搭載固態電池的首款電動汽車原型車可能在一年內下線。

另外,來自SK On近日消息,公司計劃研發高分子—氧化物復合系和硫化物系兩種全固態電池,并在2027年和2029年實現商用化。公司近期與韓國陶瓷技術院等知名大學、機構等進行的“采用超高速光燒結技術的高分子—氧化物復合系全固態電池制造工程高度化研究”,已就相關成果在著名學術雜志《ACS Energy Letters》上發表論文,并就部分成果申請國外專利。

結語

從終端市場來看,固態電池場景應用邊界正在逐步拓寬,除消費電子、電動工具、新能源汽車領域以外,隨著eVTOL、人形機器人等行業高速發展,其對電池能量密度、安全性、倍率性能等提出更高要求,未來固態電池有望在新興領域率先迎來批量應用。

一項新的技術,從理論到實驗室,再到測試應用及面向市場,是完成商品化的必經之路,固態電池的發展還需要生產企業攜手科研機構及企業應用聚焦技術攻堅,在這其中,2027年是一個關鍵節點,誰將率先落地應用,或將一定程度改變未來的市場格局。

[責任編輯:陳長清]

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