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

　　本报记者 陈茂利 北(běi)京报道

　　“要将电(diàn)动化进行(xíng)到(dào)底，全力攻克下(xià)一代电动化核心技术——全固态(tài)电池技(jì)术，估计2030年左右全固态电池可能产业化，技术再上一个大台阶。此外(wài)，全固态电池会使(shǐ)我们的(de)安全再升一个(gè)档次。”

　　中国科学院院士、中国全(quán)固态电池产学研协同创新平台理事长欧阳明高曾在接受《中国(guó)经营报》等媒体记(jì)者(zhě)采访时表(biǎo)示。

　　近日，在(zài)2024世界动力电池大会上，欧阳明高再(zài)次强调发展(zhǎn)全固态电(diàn)池的(de)重要性，但他同时指出(chū)，要循序渐进。“电池（技术）不是一天就能被颠覆的，固态电池商业化加速 未来三五年有望与锂电池成本打平欲速不达，循序渐进(jìn)，可能是最快的速度。要(yào)面向2030年大规模产业化 ，不要一上来就提很高的目标。”

　　随着(zhe)现有(yǒu)液态锂(lǐ)离子电池密度已接近理论极(jí)限，产业链上的企业正在攻关新(xīn)一代电池技术。其中，全固态电(diàn)池因高安(ān)全性和高能量密度被行业视为(wèi)最
具潜力的“下一代(dài)动力电池(chí)”。

　　不只(zhǐ)中国，日、韩、美(měi)、欧等国家和地区(qū)也在加大力度布局全固态电 池，力图(tú)率先取得优势。宁德时代副总裁孟祥峰表示：“固态电池现在很热，日韩也在这个(gè)赛道上努力，中国(guó)很多企业都在努(nǔ)力(lì)，但仍然需要(yào)创新型企业和大型化工(gōng)企业进(jìn)入，要保证我们的产业链建起(qǐ)来。”

　　资本热(rè)潮下(xià)的固态(tài)电池

　　2024年，固态(tài)电池赛道(dào)成为受投资(zī)人关注的板(bǎn)块之一。近期，固态电池概念股(gǔ)日趋活跃，9月4日，德尔股份、科恒股(gǔ)份、南都电源收获20%的涨停板。

　　消
息面(miàn)上，中创新航、鹏辉能源、德尔股份、宁德时代(dài)等 公(gōng)司接连传出固态电(diàn)池领域最新进展(zhǎn)。

　　8月(yuè)28日，中创新(xīn)航、鹏辉(huī)能源两家动力电池厂商在(zài)同一天发布了固态电池领域的最新成 果。

　　其中，中创新航发布的“无(wú)界”全固态电池技术，能量(liàng)密度达430Wh/kg，容量50Ah；同时在电池运(yùn)行压力、寿命、功率方面均取得重
要突破，计划(huà)于2027年装车。

　　鹏辉能源发布20Ah和2000mAh两款软包全(quán)固(gù)态电池，能量密度为280Wh/kg，未来有望做到300Wh/kg以上。该(gāi)公司(sī)披
露，预计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。

　　值得一提的(de)是，通过独特的电解质(zhì)湿法涂布工(gōng)艺，鹏辉能源成功绕开氧化物固态电解质(zhì)高温烧结过程，避开(kāi)陶瓷材料固有脆性，大幅简(jiǎn)化工艺。

　　“采(cǎi)用此(cǐ)工艺
的固态电池(chí)，整体成本相较常规锂电成本预计仅(jǐn)高出15%左右。未 来(lái)3—5年，随着工艺不断优化(huà)及材料进一步降本，有望(wàng)达到与常(cháng)规锂电相同(tóng)成本。”鹏辉能(néng)源方固态电池商业化加速 未来三五年有望与锂电池成本打平面介绍(shào)。

　　除(chú)了上述两家公司，记者关注到多家固态电池概念股在(zài)固态电池领域(yù)均有最新进展(zhǎn)。

　　德尔股份在回(huí)应投资(zī)者提问时表示，目(mù)前固(gù)态电池产(chǎn)品已(yǐ)通过第三(sān)方机(jī)构的针刺试验、过充电试验
和加热试验。同时(shí)，公司(sī)已与江(jiāng)铃新能源签订了(le)《固态电池战(zhàn)略合作协议》，共同致(zhì)力于固态电池领域(yù)的创新和发(fā)展。

　　南都电源在互动平台(tái)表示(shì)，公司自2017年开展固态电池的(de)研制工作，并于2020年承担浙江省固态电池(chí)重点研发计划，目前固(gù)态电池产品能量密(mì)度可达350Wh/kg，循环寿命2000次，已通过热箱、短路(lù)等安全项测试，各项指标顺利完成，将于今年四季度完成项(xiàng)目验收。

　　全球动力电池龙头企业宁(níng)德时代近日在接受机构调研时提及，公司在全(quán)固态电池上(shàng)持续坚定(dìng)投入，技术处于行(xíng)业领先水平，2027年有望实现小批量(liàng)生产。

　　宁德时代董(dǒng)事长曾毓群表示，宁德时 代在全固态电池的研发已有七八年，对比全(quán)球发展(zhǎn)情(qíng)况应该是“领先一(yī)大步”或者说(shuō)是“ second to none”（首屈一指）。

　　值得(dé)关注的是，近日(rì)，中国(guó)科学(xué)院青岛生物(wù)能(néng)源与过程研究所武建飞研究员带领的先进储能材料与技术研究组，研(yán)发出用(yòng)于全(quán)固态锂硫电池(chí)的新(xīn)型硫化锂正极材料(liào)，能量密度超过600Wh/kg，与(yǔ)目前已商业(yè)化的(de)锂离子电池相比，其能量密度高出1倍有(yǒu)余，且(qiě)成本更低。

　　中国科学院院士陈军今年3月曾透露：“团队(duì)已(yǐ)经研发出400Wh/kg的固态电池。未来的1—2年，我们要突破600Wh/kg的固(gù)态电
池的研(yán)发，充一次电，电动汽车就可以跑1000公里以上。”

　　在安全性(xìng)和能量密度方面远(yuǎn)超液态锂离子电池是企业研发固态电池(chí)的动力。“为什么中国需(xū)要全固态电池(chí)？因为全固态电池具(jù)有技(jì)术颠覆的性(xìng)能潜力。”欧阳明(míng)高(gāo)解释，全固态电池还有(yǒu)高安全性、高能(néng)量密度、高功率(lǜ)特性，以及温度适应性更宽等特点。

　　多家机构的研报(bào)显示(shì)，目前，液态锂(lǐ)电池能量密度(dù)的理论极限在350Wh/kg左右，主流液态三元电池的能量密度可以做到260Wh/kg—280Wh/kg，其(qí)中，能量密(mì)度(dù)在250Wh/kg左右，对应续航500公里—700公(gōng)里，固态(tài)电池能(néng)量密度有望达到500Wh/kg，续航里程(chéng)有望翻倍实现1000公里以上。

　　欧阳明高介绍：“我们的(de)实(shí)验表明，全固态(tài)电池1C（C是用来表(biǎo)示电池充放电能力倍率）充电循环可以达(dá)到1000次，5C充电循环(huán)可以达 到10000次，这也是全固态电池成为未来动力电池(chí)重(zhòng)要发展方向(xiàng)的因素之一。”

　　2027年有望(wàng)小批量生产

　　“当(dāng)前（固 态电池）行业最高水平只到4（10分制），做出了(le)一些器件样品，进行了一些实验验证。”曾毓群的话在一定程度上给(gěi)反应热烈(liè)的资本市场降温。

　　比亚迪首席技术官(guān)（CTO）孙华军表示
：“目前，我们实
际的状态还是从早期(qī)的实验(yàn)室(shì)到(dào)工程(chéng)化这个转化的过程。”

　　即便已有企业(yè)给出了固态电(diàn)池(chí)市场化推广时间表，但从实验室(shì)到工厂(chǎng)，从样品到量产 ，这条路(lù)注(zhù)定不会一帆风顺。要想在汽车行业实现大规模应用，固态电池在材料设计、制造(zào)工艺、装备生(shēng)产和成本控制等方面还(hái)有较长的路要走。

　　欧(ōu)阳明高(gāo)等业内人 士认为，固态电池研发推进要“循序渐(jiàn)进”。“我做(zuò)燃料(liào)电池的体会是一次解决一个问题。固态(tài)电池也一样，首先要解决固态电解(jiě)质的问题，先把这个问题解决，我(wǒ)们不要(yào)正极也变、负(fù)极也变、电解质也变，怎么可(kě)能一次(cì)都解决。”

　　他认为，固(gù)态电池的参数(shù)也需要(yào)一步一个脚印(yìn)慢慢(màn)提升，而不是(shì)迅速在热管理、能(néng)量密度、充电速度等方面完成对传统液态(tài)电解
质
电池的超越。

　　欧(ōu)阳明高举例，可以先把固态电池的安全性提高到300Wh/kg磷酸铁(tiě)锂电池那种安全(quán)性，再解决(jué)固态电池在不(bù)同温度下表现的稳定性问题，进而将负(fù)极材料切换为(wèi)硅碳路线。

　　产业层面对固态电池量产给出的时间表是2027年。曾(céng)毓群举例，如果用数字1—9表(biǎo)示(shì)固态电池技术和制造的成(chéng)熟(shú)度，1是刚开始涉及(jí)该领域，9是技术成(chéng)熟可以投入大规模生产。

　　“公(gōng)司的全固态电池(chí)研
发项目目前处于 4的水平，目标是到2027年达到7—8的水平(píng)，有望(wàng)实现小 批量生产(chǎn)全固(gù)态电池。”宁德 时代曾在接受机构调研(yán)时表示。

　　曾毓群(qún)指出：“全固态(tài)电池关键在 于材料和化学(xué)体系，最难的是界面(miàn)问题，即颗粒与(yǔ)颗粒间的离子传输。”

　　孙华军判断，2027—2029年将会是(shì)硫化物固态电池(chí)的示范(fàn)期，主要针对中高(gāo)端电(diàn)动车(chē)。2030—2032年，硫化物固态电(diàn)池会进入拓展期，将运用到主流电动汽(qì)车。

　　此外，全固态电池的成本(běn)高也是其商业(yè)化的“拦路虎(hǔ)”。根(gēn)据产业链上的公司(sī)公布的数据，当前半固(gù)态电(diàn)池成(chéng)本 已(yǐ)远(yuǎn)高于商用化的液态电池成本。考虑到电解质材料变化、生产工艺改变、产品质量控制经验不足导致的工程验证周期长(zhǎng)等多重因素，全固态电池(chí)成本会更高 。

　　欧阳明高院士(shì)工作站董事长兼总经理华剑(jiàn)锋在接受钛媒体采访时直言(yán)：“原材料其实(shí)都不贵，但要做成固态电池就贵了，毕竟现在固态电池(chí)的产业链还未形成规模，没有批量(liàng)生产的设备。”

　　他举例，比如生(shēng)产材料(liào)的湿度要(yào)控制(zhì)在一个极低的(de)水平，或电解质(zhì)需要在一种惰性气体下才能制备，这就要求比较高的成本。孙华军表示：“随着固(gù)态电池的(de)发展，一些技术相对成熟之后(hòu)，在(zài)产业链构建上会有一些变化(huà)，比如硅碳在固态电池里面可以有100%应用的机(jī)会。”

责(zé)任(rèn)编辑：李桐

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