固态电池商业化加速未来三五年有望与锂电池成本打平

　　来源：中国经营报

　　本(běn)报记(jì)者陈茂利北京报道

　　“要将电(diàn)动(dòng)化进行到底，全力攻(gōng)克下一代电动化核心技术——全固态电池技术，估计2030年左右全固态电池(chí)可能产业化，技术再上一个大台阶。此外(wài)，全固态电池会使(shǐ)我们的(de)安全再升一(yī)个档次。”

　　中国科(kē)学(xué)院院士、中国全固态电池产学研协同创新平(píng)台理事长欧阳明高曾在接受《中国经营报》等媒体记者采访时表示。

　　近日，在2024世界动力电池大会上，欧阳(yáng)明高再次强(qiáng)调(diào)发展(zhǎn)全(quán)固态(tài)电池的重要(yào)性，但他同时指出，要(yào)循序渐进。“电池（技术）不是一天就能(néng)被颠覆的，欲速不(bù)达，循序渐进，可能是最快的速度(dù)。要面向2030年大(dà)规模产业化，不要一上来就提很高的目标。”

　　随着现有液态锂离子电池密度已接近理(lǐ)论极限，产(chǎn)业链上的企业正在(zài)攻关新一代电池技术。其中，全(quán)固态电池(chí)因高安(ān)全性(xìng)和高(gāo)能量密度被(bèi)行业视为(wèi)最具(jù)潜力的“下(xià)一代动力电池”。

　　不只中国，日、韩、美、欧等(děng)国家和地区也在加大力度布局全固态(tài)电池，力图(tú)率(lǜ)先取(qǔ)得(dé)优势。宁德时代副总裁(cái)孟祥峰表示：“固态电池现在(zài)很热，日韩也在这(zhè)个赛道上努力(lì)，中国很多企(qǐ)业都在努力，但仍然需要创新型(xíng)企(qǐ)业和大型化工企(qǐ)业进入，要保证我们的产(chǎn)业链(liàn)建起来。”

　　资本热潮下的固态电池

　　2024年，固态(tài)电池赛(sài)道成(chéng)为受投资人关注的板(bǎn)块之一。近期，固态电(diàn)池概(gài)念股日趋活跃，9月4日，德尔股(gǔ)份(fèn)、科恒股份、南都电源收获20%的涨停板。

　　消息面(miàn)上(shàng)，中创新航、鹏辉能源、德尔股份、宁德时代等公司接连传出固(gù)态电池固态电池商业化加速未来三五年有望与锂电池成本打平领域最新进展。

　　8月(yuè)28日(rì)，中创新航、鹏辉能源两家动力电池厂商(shāng)在(zài)同一天发布了固态电池领域的(de)最新成果。

　　其中，中创新航发布的“无(wú)界”全固态电池(chí)技术，能量密度(dù)达430Wh/kg，容量50Ah；同时在电(diàn)池运行压力、寿命、功率方(fāng)面均取得重要突破，计(jì)划于2027年装车(chē)。

　　鹏(péng)辉(huī)能源发布(bù)20Ah和2000mAh两款软包全固态电池，能量密度为(wèi)280Wh/kg，未来有望做(zuò)到300Wh/kg以上。该公司披露，预计(jì)2025年启动中试研发并小规模生产，2026年将正式建立产线并批量生产(chǎn)。

　　值得一提的是，通过独特的电解质(zhì)湿法涂布工艺，鹏辉能源成功绕开氧化物固态电解质高温烧(shāo)结过程，避(bì)开陶瓷材料(liào)固有脆性，大幅简化工(gōng)艺。

　　“采用此工艺的固态电(diàn)池，整(zhěng)体成本相较常规锂(lǐ)电(diàn)成本预计(jì)仅高出15%左右。未来3—5年，随着工艺不(bù)断优化及(jí)材料进一步降本，有望达到与(yǔ)常规锂电相同成本。”鹏辉能源方(fāng)面介绍。

　　除了上述两家公司，记者关注(zhù)到多家固(gù)态电池概念股在(zài)固态(tài)电池领域均有最新(xīn)进展。

　　德尔(ěr)股份在(zài)回(huí)应投(tóu)资者(zhě)提问时表示，目前固态电池产品已(yǐ)通过第三(sān)方机(jī)构的(de)针刺(cì)试验、过充电试验和加热试验。同时，公司已与江铃新能源签订了(le)《固态电池战略(lüè)合作协议》，共同致力于固(gù)态电池领域的(de)创新和发展。

　　南都电源在互动平台表示，公(gōng)司自2017年开展(zhǎn)固态电池的研制工作，并于2020年(nián)承担浙(zhè)江省固态电池(chí)重(zhòng)点(diǎn)研发计划，目(mù)前(qián)固态电池产品能量(liàng)密度可达350Wh/kg，循环寿命2000次，已通过热箱、短路等安全项测试(shì)，各(gè)项指标顺利完成，将于(yú)今年(nián)四季度完成项(xiàng)目验收。

　　全球动力电池龙头企业宁德时代近日在接受机(jī)构(gòu)调研(yán)时提及，公司在全固(gù)态电池上(shàng)持(chí)续坚(jiān)定(dìng)投入，技术(shù)处于行业领先水平，2027年有望实现小批量生产。

　　宁德时代董事长(zhǎng)曾(céng)毓群表示，宁德时代在全(quán)固态电(diàn)池的(de)研发已有七八年，对比全球发展情况应该是“领先(xiān)一大步”或者说(shuō)是“ second to none”（首屈一指）。

　　值得关(guān)注的是，近日，中国科学院青岛生物能源与过程(chéng)研究(jiū)所武建飞研究员带(dài)领(lǐng)的先进储能材料与(yǔ)技术研究组，研(yán)发出用于全固态锂硫电池的新型硫化(huà)锂正极材料，能量(liàng)密度超过600Wh/kg，与目前已商业化的锂离子电池相比(bǐ)，其能量(liàng)密度高出1倍有余，且成本更(gèng)低。

　　中国科学(xué)院院(yuà固态电池商业化加速未来三五年有望与锂电池成本打平n)士陈军(jūn)今年3月曾透露：“团(tuán)队已经研发出400Wh/kg的固态电(diàn)池。未来的1—2年，我们要(yào)突破600Wh/kg的固态电池的研发，充一次(cì)电(diàn)，电动汽车就可以跑1000公里以上。”

　　在安全性和能量密度方面(miàn)远超液态锂离子电(diàn)池是企业研发固(gù)态电池的动(dòng)力。“为什么中国(guó)需要(yào)全固态电池(chí)？因为(wèi)全固态电池具有技术颠覆(fù)的性能潜力。”欧阳明高解释(shì)，全固态电(diàn)池还有高安全性、高能量(liàng)密度(dù)、高功率特(tè)性(xìng)，以及温度适应性更宽等特(tè)点。

　　多家机(jī)构的研报显(xiǎn)示，目(mù)前，液态锂电池能量密度的理论极限在(zài)350Wh/kg左(zuǒ)右，主流液态三元电池的能量密度可以做到260Wh/kg—280Wh/kg，其中，能量密度在250Wh/kg左右，对应续(xù)航500公里—700公里，固态电池能量密度有望达到500Wh/kg，续航里程有望翻倍实现1000公里(lǐ)以上。

　　欧阳明(míng)高介(jiè)绍：“我们的实验表明，全固态电池1C（C是用来表示电池充放电(diàn)能力倍率）充电循环可以达到(dào)1000次，5C充电循环可以达到10000次，这也是全固态电池成(chéng)为未(wèi)来动力电池重要发展方向的因素(sù)之一。”

　　2027年有(yǒu)望小批量生产

　　“当前（固态电池(chí)）行业最高水平只到4（10分(fēn)制），做出了一些器件样品(pǐn)，进行(xíng)了一些实验验证。”曾毓群的话在(zài)一定程度上给反应热(rè)烈的资(zī)本市场降温。

　　比亚迪首席(xí)技术官（CTO）孙华军(jūn)表示：“目前，我们实际的状态还是从早期(qī)的实(shí)验室到工程化这个转化的过程。”

　　即便已有企业给出了固(gù)态电池(chí)市场化推广时间表(biǎo)，但(dàn)从实验室到工厂，从(cóng)样品到量产，这条路注定不会一(yī)帆风顺。要想在汽车行业实现大规模(mó)应用(yòng)，固态电池在材料设计、制造工艺、装备生产和成本控制(zhì)等方面还有(yǒu)较长的路要走。

　　欧阳明(míng)高等业内人士认为，固态(tài)电池研发推进要“循序渐进”。“我做燃料电池(chí)的体会是一次解决一个(gè)问题。固态电池(chí)也一样，首先要解决固态电解质的(de)问题，先把这个问(wèn)题解(jiě)决，我们不要正极也变、负极也变(biàn)、电解质也变，怎么可能一次都解决。”

　　他认为，固态电池的参数也需要(yào)一步一个脚(jiǎo)印慢慢提升，而不是迅速在热管理、能量密度、充电速度等方(fāng)面(miàn)完成对传统液态(tài)电解质电池的超(chāo)越。

　　欧阳明高举例，可以先把固态电池(chí)的安全性提(tí)高到(dào)300Wh/kg磷(lín)酸铁锂电池(chí)那种安全性，再解决固态电池在不(bù)同温度下表现的稳定性问题(tí)，进而将负极(jí)材料切换为(wèi)硅碳路线。

　　产业层面对固(gù)态电池量产(chǎn)给出的(de)时(shí)间表是2027年。曾毓群举例，如果用数字1—9表(biǎo)示固态电(diàn)池技术和制(zhì)造的成熟度，1是(shì)刚(gāng)开始涉及该领域，9是技术成熟可以投入大规模生产。

　　“公司(sī)的全固态电池研发项目目前处于 4的(de)水平，目标是到2027年达到7—8的水平，有(yǒu)望实现小批量(liàng)生产全固态电池。”宁德时代(dài)曾(céng)在接受机(jī)构调研时表示。

　　曾毓(yù)群指出：“全固态电(diàn)池关键在于材料和化学体系，最难的是界面问题，即颗粒(lì)与颗粒(lì)间的离子传(chuán)输。”

　　孙华军判断，2027—2029年将会是硫化物固态电池(chí)的示范期，主要针对中高端电动车。2030—2032年，硫化物固态电池会进入拓展期，将运用到主流电(diàn)动(dòng)汽车。

　　此外(wài)，全固态电池的成本(běn)高也是其(qí)商业化的“拦路虎”。根据(jù)产业链上的公司公布的数据，当前半固态电池成本已(yǐ)远高于商用化的液态电池成本。考(kǎo)虑到电解质材料变化、生(shēng)产工艺改变(biàn)、产品质量控制经验不足导致的工程验证周期长等多重因素，全固态(tài)电池成本会更高。

　　欧阳明(míng)高院士工作站董事长兼总(zǒng)经理华剑锋在接受钛媒体采访时直言：“原材(cái)料其实都不贵，但要做成固态电池(chí)就(jiù)贵了，毕竟现在固态电池的产业链还未形成规模(mó)，没有批量生(shēng)产的设备。”

　　他(tā)举例，比如生产材料的湿度要控制在一个极低的水平，或电解质需要在一种惰性(xìng)气体下才能制备，这就要求比较(jiào)高的成本(běn)。孙华军表示：“随(suí)着固态电池的发展，一(yī)些技术相对成熟之后(hòu)，在产业链构建上(shàng)会(huì)有一些变化，比如硅碳在固态电池(chí)里面可以有100%应用的机会。”

责任编(biān)辑：李桐(tóng)

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