中新社上海5月29日電 (浦帆)作為動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向，固態(tài)電池成為各大電池企業(yè)、整車(chē)企業(yè)、資本市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。近期，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化提速的消息紛至沓來(lái)。
5月24日，上汽集團(tuán)正式宣布，將于2026年量產(chǎn)全固態(tài)電池。4月12日，廣汽集團(tuán)發(fā)布全固態(tài)電池走過(guò)試驗(yàn)階段、將于2026年量產(chǎn)裝車(chē)的消息。國(guó)外方面，日本豐田、日產(chǎn)、本田分別計(jì)劃于2027年、2028年和2030年開(kāi)始向市場(chǎng)投放搭載全固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)，供應(yīng)商企業(yè)韓國(guó)三星SDI、SK On、LG新能源也紛紛發(fā)布全固態(tài)電池的商業(yè)化計(jì)劃。
據(jù)國(guó)盛證券預(yù)測(cè)，2025年全球固態(tài)電池需求量為17.3吉瓦時(shí)，到2030年，全球固態(tài)電池需求量有望超200吉瓦時(shí)，2025年至2030年的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)65.8%。
電池供應(yīng)商上汽清陶總經(jīng)理李崢表示，全固態(tài)電池領(lǐng)域已形成一個(gè)新的競(jìng)爭(zhēng)局面，“誰(shuí)能夠真正率先量產(chǎn)，誰(shuí)就會(huì)占據(jù)新的主導(dǎo)權(quán)。”
全固態(tài)電池之所以被寄予厚望，主要是因?yàn)槠渚哂行阅軆?yōu)勢(shì)，理論上能徹底解決電動(dòng)汽車(chē)目前在安全性、續(xù)航里程、電池成本等三方面的痛點(diǎn)。
首先是安全性?，F(xiàn)階段，電動(dòng)汽車(chē)主要使用液態(tài)鋰電池。北方工業(yè)大學(xué)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔告訴中新社記者，液態(tài)鋰電池使用的電解液是可燃的，在發(fā)生短路或受到穿刺等情況時(shí)，電池有起火的風(fēng)險(xiǎn)。而固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)來(lái)傳導(dǎo)鋰離子，不含易燃易爆的成分，從根源上消除了安全隱患。
其次是能量密度，電池的能量密度直接影響電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。李崢解釋說(shuō)：“由于固態(tài)電池更加穩(wěn)定安全，使用的溫度區(qū)間大幅拓寬，在電池材料體系穩(wěn)定可靠的前提下，可以使用更高容量的正負(fù)極材料，在更輕更小的電池系統(tǒng)中儲(chǔ)存更多的電量。”
早在2020年，中國(guó)工信部、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)牽頭編寫(xiě)的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》中就提到，到2030年和2035年，高端能量型動(dòng)力蓄電池質(zhì)量能量密度分別要達(dá)到每千克400瓦時(shí)和每千克500瓦時(shí)。由于現(xiàn)有液態(tài)鋰電池的能量密度難以突破每千克300瓦時(shí)，因此發(fā)展固態(tài)電池成為提升電池能量密度的重要方向。
此外，固態(tài)電池也有望大幅降低電池成本。目前在一輛電動(dòng)汽車(chē)中，電池系統(tǒng)的成本約占40%，而正極材料則占到整塊電池成本的40%。“考慮到與電解液的匹配性，正極材料通常是磷酸鐵鋰和三元鋰兩個(gè)選擇。”李崢表示，固態(tài)電池可以拓寬正極材料的選擇，這提供了清晰的降本邏輯，“全固態(tài)電池的成本有望實(shí)現(xiàn)40%的降幅”。
其實(shí)，半固態(tài)電池當(dāng)前已逐步實(shí)現(xiàn)裝車(chē)，如智己、蔚來(lái)的相關(guān)車(chē)型，但從各企業(yè)發(fā)布的計(jì)劃來(lái)看，距離全固態(tài)電池量產(chǎn)至少還有兩三年時(shí)間，瓶頸在哪兒？張翔指出，目前固態(tài)電池的工藝還不成熟，廢品率相對(duì)較高。半固態(tài)電池作為過(guò)渡性產(chǎn)品，可以沿用一些傳統(tǒng)鋰電池的工藝和技術(shù)。
“全固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室樣品已經(jīng)具備很好的性能。”李崢表示，但從實(shí)驗(yàn)室階段到量產(chǎn)還需要攻克一些難點(diǎn)，例如工藝和裝備需要革新，以及制造能力穩(wěn)定性需要提升，“傳統(tǒng)液態(tài)電池的生產(chǎn)線是不能用來(lái)制造全固態(tài)電池的”。
據(jù)了解，上汽針對(duì)固態(tài)電池規(guī)劃了“三步走”戰(zhàn)略，第一代即今年搭載在智己L6上的固態(tài)電池，其液含量降低到10%(傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池液含量約20%)；第二代將液含量降低到5%，預(yù)計(jì)2025年裝車(chē)量產(chǎn)；第三代將液含量降為0，即全固態(tài)電池。“我們會(huì)在前兩個(gè)階段完成全固態(tài)電池所用的材料、工藝、裝備的必要驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)鏈準(zhǔn)備。”李崢說(shuō)。
5月24日，上汽集團(tuán)正式宣布，將于2026年量產(chǎn)全固態(tài)電池。4月12日，廣汽集團(tuán)發(fā)布全固態(tài)電池走過(guò)試驗(yàn)階段、將于2026年量產(chǎn)裝車(chē)的消息。國(guó)外方面，日本豐田、日產(chǎn)、本田分別計(jì)劃于2027年、2028年和2030年開(kāi)始向市場(chǎng)投放搭載全固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)，供應(yīng)商企業(yè)韓國(guó)三星SDI、SK On、LG新能源也紛紛發(fā)布全固態(tài)電池的商業(yè)化計(jì)劃。
據(jù)國(guó)盛證券預(yù)測(cè)，2025年全球固態(tài)電池需求量為17.3吉瓦時(shí)，到2030年，全球固態(tài)電池需求量有望超200吉瓦時(shí)，2025年至2030年的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)65.8%。
電池供應(yīng)商上汽清陶總經(jīng)理李崢表示，全固態(tài)電池領(lǐng)域已形成一個(gè)新的競(jìng)爭(zhēng)局面，“誰(shuí)能夠真正率先量產(chǎn)，誰(shuí)就會(huì)占據(jù)新的主導(dǎo)權(quán)。”
全固態(tài)電池之所以被寄予厚望，主要是因?yàn)槠渚哂行阅軆?yōu)勢(shì)，理論上能徹底解決電動(dòng)汽車(chē)目前在安全性、續(xù)航里程、電池成本等三方面的痛點(diǎn)。
首先是安全性?，F(xiàn)階段，電動(dòng)汽車(chē)主要使用液態(tài)鋰電池。北方工業(yè)大學(xué)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔告訴中新社記者，液態(tài)鋰電池使用的電解液是可燃的，在發(fā)生短路或受到穿刺等情況時(shí)，電池有起火的風(fēng)險(xiǎn)。而固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)來(lái)傳導(dǎo)鋰離子，不含易燃易爆的成分，從根源上消除了安全隱患。
其次是能量密度，電池的能量密度直接影響電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。李崢解釋說(shuō)：“由于固態(tài)電池更加穩(wěn)定安全，使用的溫度區(qū)間大幅拓寬，在電池材料體系穩(wěn)定可靠的前提下，可以使用更高容量的正負(fù)極材料，在更輕更小的電池系統(tǒng)中儲(chǔ)存更多的電量。”
早在2020年，中國(guó)工信部、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)牽頭編寫(xiě)的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》中就提到，到2030年和2035年，高端能量型動(dòng)力蓄電池質(zhì)量能量密度分別要達(dá)到每千克400瓦時(shí)和每千克500瓦時(shí)。由于現(xiàn)有液態(tài)鋰電池的能量密度難以突破每千克300瓦時(shí)，因此發(fā)展固態(tài)電池成為提升電池能量密度的重要方向。
此外，固態(tài)電池也有望大幅降低電池成本。目前在一輛電動(dòng)汽車(chē)中，電池系統(tǒng)的成本約占40%，而正極材料則占到整塊電池成本的40%。“考慮到與電解液的匹配性，正極材料通常是磷酸鐵鋰和三元鋰兩個(gè)選擇。”李崢表示，固態(tài)電池可以拓寬正極材料的選擇，這提供了清晰的降本邏輯，“全固態(tài)電池的成本有望實(shí)現(xiàn)40%的降幅”。
其實(shí)，半固態(tài)電池當(dāng)前已逐步實(shí)現(xiàn)裝車(chē)，如智己、蔚來(lái)的相關(guān)車(chē)型，但從各企業(yè)發(fā)布的計(jì)劃來(lái)看，距離全固態(tài)電池量產(chǎn)至少還有兩三年時(shí)間，瓶頸在哪兒？張翔指出，目前固態(tài)電池的工藝還不成熟，廢品率相對(duì)較高。半固態(tài)電池作為過(guò)渡性產(chǎn)品，可以沿用一些傳統(tǒng)鋰電池的工藝和技術(shù)。
“全固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室樣品已經(jīng)具備很好的性能。”李崢表示，但從實(shí)驗(yàn)室階段到量產(chǎn)還需要攻克一些難點(diǎn)，例如工藝和裝備需要革新，以及制造能力穩(wěn)定性需要提升，“傳統(tǒng)液態(tài)電池的生產(chǎn)線是不能用來(lái)制造全固態(tài)電池的”。
據(jù)了解，上汽針對(duì)固態(tài)電池規(guī)劃了“三步走”戰(zhàn)略，第一代即今年搭載在智己L6上的固態(tài)電池，其液含量降低到10%(傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池液含量約20%)；第二代將液含量降低到5%，預(yù)計(jì)2025年裝車(chē)量產(chǎn)；第三代將液含量降為0，即全固態(tài)電池。“我們會(huì)在前兩個(gè)階段完成全固態(tài)電池所用的材料、工藝、裝備的必要驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)鏈準(zhǔn)備。”李崢說(shuō)。
