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       眾多電池企業(yè)、車企相繼曬出自己固態(tài)電池研發(fā)成果，固態(tài)電池是否已經迎來大規(guī)模商業(yè)化應用階段？

 

       近日，國軒高科表示，公司的高安全半固態(tài)電池單體能量密度達360Wh/kg，配套車型的電池包電量達160KWh，續(xù)航里程超過1000公里，半固態(tài)電池匹配客戶需求，預計2023年批量交付；長安深藍表示，從1年多前就開始加速半固態(tài)電池研發(fā)，目前已經進入工程化研發(fā)階段，2025年將搭載整車應用；2022年12月底，美國固態(tài)電池廠商QuantumScape宣布，目前已經將其首批24層原型固態(tài)電池交付汽車廠商，后續(xù)將會進行大量測試……近日，眾多電池企業(yè)、車企相繼曬出自己固態(tài)電池研發(fā)成果，固態(tài)電池是否已經迎來大規(guī)模商業(yè)化應用階段？

 

多方爭相入局

 

       新技術、新材料的應用使得動力電池衍生出各種不同體系，在追求電池高能量密度、電動汽車千里續(xù)航的當下，固態(tài)電池脫穎而出。業(yè)內專家普遍認為，固態(tài)電池的優(yōu)點主要體現(xiàn)在安全性和能量密度提升上。全固態(tài)電池不含電解液，安全性較高。同時，固態(tài)電池使用鋰金屬負極可顯著提升能量密度，可將現(xiàn)有300Wh/kg的能量密度提升至500Wh/kg。而固態(tài)電池可抑制鋰枝晶的生長，使鋰金屬負極運用成為可能，同時降低非活性物質，可以省去冷卻系統(tǒng)，也能夠提升能量密度。

 

       據(jù)了解，目前，奔馳、寶馬、福特、通用、現(xiàn)代、豐田、本田等車企和寧德時代、中創(chuàng)新航、LG新能源、孚能科技等電池企業(yè)均已布局固態(tài)電池賽道，部分企業(yè)甚至已公布量產時間表。例如，豐田預計2025年將實現(xiàn)固態(tài)電池大規(guī)模量產應用；本田、日產均表示其全固態(tài)電池生產線將在2024年投入運營；LG新能源則預計2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池量產。

 

       同時，火熱的賽道還吸引了不少企業(yè)跨界入局。例如，電纜制造企業(yè)金龍羽、制造玩具的高樂股份等均已涉足固態(tài)電池。近期，金龍羽表示，公司固態(tài)電池項目研發(fā)工作正在有序推進。華安證券的研報指出，固態(tài)電池已成為部分非傳統(tǒng)電池企業(yè)進軍鋰電行業(yè)的重要突破口。

 

       根據(jù)SNE Research的測算，2025年，我國固態(tài)電池市場有望達到30億元，2030年有望達到200億元。

 

半固態(tài)電池實現(xiàn)裝車

 

       目前，固態(tài)電解質材料有氧化物、硫化物、聚合物3種體系，在電導率、穩(wěn)定性等方面各具優(yōu)劣。不過，目前固態(tài)電池仍面臨成本、材料性能等多方面挑戰(zhàn)，全固態(tài)電池短期內難以實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)使用。

 

       一位業(yè)內人士對記者表示：“長期看，固態(tài)電池是電池行業(yè)發(fā)展的一大趨勢，但所需時間較長，目前仍未克服固固界面導電性差等問題。實際上，現(xiàn)在很多車企準備裝的固態(tài)電池也都是半固態(tài)電池。”

 

       據(jù)了解，半固態(tài)電池內部含有少量電解液，是液態(tài)電池到全固態(tài)電池的過渡路線。記者了解到，目前大多數(shù)企業(yè)均將半固態(tài)電池作為研發(fā)固態(tài)電池道路上的第一步。贛鋒鋰業(yè)近日表示，目前公司的第一代固態(tài)電池和二代電池均是半固態(tài)電池。金龍羽表示，公司研發(fā)的固態(tài)電池會沿著半固態(tài)、準固態(tài)、全固態(tài)的技術路線推進，半固態(tài)、準固態(tài)會使用少量電解液。

 

       目前已有企業(yè)實現(xiàn)量產裝車。2022年12月推出的嵐圖追光采用自研的“云母”電池系統(tǒng)，搭載的82kWh電池包采用了行業(yè)首個量產裝車的半固態(tài)電池。嵐圖汽車方面稱這是業(yè)內首搭半固態(tài)電池的電動汽車。此前，東風汽車也曾宣布，公司正在研發(fā)的第二代固態(tài)電池具備高安全性、高能量密度特點，預計2024年上半年可實現(xiàn)量產搭載，屆時整車續(xù)航里程可達1000公里以上。

 

       衛(wèi)藍新能源于近日宣布車規(guī)級半固態(tài)動力電芯下線，將首先搭載在蔚來ET7車型上。搭載這款半固態(tài)電池的蔚來ET7預計2023年上半年交付，其電池包能量密度達到360Wh/kg，更可實現(xiàn)充電10分鐘、續(xù)航400公里。

 

       近日，孚能科技在投資者互動平臺表示，目前公司已有半固態(tài)產品實現(xiàn)量產裝車。

 

優(yōu)勢有待進一步體現(xiàn)

 

       值得注意的是，目前大多數(shù)企業(yè)公布的固態(tài)電池量產時間均在2025年后。中國科學院院士歐陽明高曾表示：“固態(tài)電池真正投入大規(guī)模商業(yè)應用的大概時間在2025年-2030年之間。實際上，我國市場現(xiàn)在就有，只不過是用在無人機、柔性電子等小電子產品身上。”

 

       雖然目前固態(tài)電池商業(yè)化還不成熟，但潛力巨大。歐陽明高認為，未來動力電池很有可能出現(xiàn)更多材料體系方面的創(chuàng)新。中信建投的研報指出，固態(tài)電池若能發(fā)揮并強化安全性的部分優(yōu)勢，力爭占據(jù)能量密度優(yōu)勢，將倍率、循環(huán)壽命和工藝性進一步優(yōu)化，則可鞏固其優(yōu)勢場景下的核心潛在客戶。如果性能和成本進展顯著，那么其市場空間會擴大，并成為鋰電池的關鍵技術路線，至2025年，全球各類固態(tài)電池市場或達千億元規(guī)模。

 

      “固態(tài)電池實現(xiàn)產業(yè)化后高能量密度、安全性好的優(yōu)勢才能得到體現(xiàn)，未來逐步實現(xiàn)產業(yè)化后還會有一個成本逐漸降低的過程。”上述業(yè)內人士表示。