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(bào)

　　本报记者陈茂利北京报(bào)道

　　“要将电(diàn)动化进行到底，全(quán)力攻克下一代电动化核心技(jì)术——全固态电池技术(shù)，估计2030年左右全固态电(diàn)池可能产业(yè)化，技术再上一个大台阶。此外，全固态电池会使我们的(de)安全再升一个档次。”

　　中国(guó)科学院院士、中国全固态电池(chí)产学研协同创新平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(diàn)池大会上(shàng)，欧阳明(míng)高再次强调发展全固态电池的重(zhòng)要(yào)性，但他(tā)同时指(zhǐ)出，要循序渐进。“电(diàn)池（技术）不是一(yī)天就能被颠(diān)覆的，欲速不达，循序渐进，可能是最快(kuài)的速(sù)度。要面(miàn)向2030年大规(guī)模产业化，不要一上来就提很高的目标。”

　　随(suí)着现有(yǒu)液态锂离子电池密度(dù)已(yǐ)接近理论极(jí)限，产(chǎn)业链上的企业正在攻关新一(yī)代电池技术。其中，全固态电(diàn)池因高安全性和高能量密(mì)度被行业视为最具潜力的“下一代动力电池”。

　　不只中国(guó)，日、韩、美(měi)、欧(ōu)等国(guó)家(jiā)和地区也在加大力度布局(jú)全(quán)固态电池，力图(tú)率先取(qǔ)得优势。宁德(dé)时(shí)代副(fù)总裁孟祥峰表示：“固态电池现在很热，日韩也在这个赛(sài)道(dào)上努力，中国很多企业都在(zài)努力，但仍然需要创新型企业和(hé)大型化工企业进入，要(yào)保(bǎo)证我们的产业链建起来。”

　　资本热潮下的(de)固(gù)态电池

　　2024年，固态电池赛道成(chéng)为受投资人关(guān)注的板块之一。近期(qī)，固态电池概念股(gǔ)日趋活(huó)跃，9月4日，德尔股份、科(kē)恒股份(fèn)、南都电源(yuán)收获20%的涨停板(bǎn)。

　　消(xiāo)息(xī)面上(shàng)，中创新航、鹏(péng)辉能源、德(dé)尔股份、宁德时代等(děng)公司(sī)接连传(chuán)出固态电池领域最新进(jìn)展。

　　8月28日(rì)，中创新航(háng)、鹏辉能源两家动力电池厂商在同一天发(fā)布了固态电池领域的最新成果(guǒ)。

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

　　鹏辉能(néng)源发布20Ah和2000mAh两款软包(bāo)全固(gù)态电池(chí)，能量密度为280Wh/kg，未来有望做到300Wh/kg以上(shàng)。该公(gōng)司披露，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(bìng)批量(liàng)生产。

　　值得一提的是，通过独特的电解质湿(shī)法涂布工艺，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(táo)瓷(cí)材料固有脆性，大幅简(jiǎn)化工艺。

　　“采用(yòng)此工艺的固(gù)态电池，整体成本相较常规锂电成本预(yù)计仅高出15%左右。未来3—5年，随着工艺不断优化及材(cái)料进一步降本，有望达到与常规锂电相同成本。”鹏辉能源方面介(jiè)绍。

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

　　德尔股份在回应投资者提问(wèn)时(shí)表示，目前固态电池产品已(yǐ)通过第三方机构的针刺(cì)试验、过充(chōng)电试验(yàn)和加热试验。同时，公(gōng)司已与江铃新能(néng)源签(qiān)订了《固态电池战略合作协议》，共同致力于固态电(diàn)池领域(yù)的创新和发展。

　　南都电源在互(hù)动平台表示，公司自2017年开展(zhǎn)固态电池(chí)的研制工作，并于2020年承担浙江省固态电池重点研发计划，目前固态(tài)电池产品能量密度可达350Wh/kg，循环寿命2000次，已通过热箱、短路(lù)等(děng)安全项测试，各项指(zhǐ)标顺(shùn)利(lì)完成(chéng)，将(jiāng)于今年四(sì)季度完(wán)成项目验收(shōu)。

　　全球动力电池龙头企业宁德时代近日在(zài)接受机构调研时(shí)提及，公司(sī)在全固态电池上持续坚定投(tóu)入(rù)，技(jì)术处于行业领先水平，2027年有望实现小批量生产。

　　宁德时代董事(shì)长曾毓群表示，宁(níng)德(dé)时代在全固态(tài)电池的研发已有七八年，对比全球发展情况应该(gāi)是“领先一大步”或者说是“ second to none”（首屈一指）。

　　值得关注的是，近日，中(zhōng)国科学院青岛(dǎo)生物能源与过程研(yán)究所武建飞研究员带领的先(xiān)进储能材料与技术研究组(zǔ)，研发出用于全固态锂硫电(diàn)池的新型(xíng)硫化锂正极材料，能量密度(dù)超过600Wh/kg，与目前已商(shāng)业化的锂离子电池相比，其能量密度高出1倍有余，且成本更低。

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

　　在(zài)安全性和能量密度方面远超液态(tài)锂离子(zi)电池是企业(yè)研(yán)发固态电(diàn)池的动力。“为什么中国需要全(quán)固态电池？因为全固态电池具有(yǒu)技术颠覆的(de)性能潜力。”欧阳明高解释，全固态电池(chí)还有高安全性、高能量(liàng)密度、高功率(lǜ)特(tè)性，以及温度适应性固态电池商业化加速未来三五年有望与锂电池成本打平更(gèng)宽等特(tè)点。

　　多家机构的研报显示，目前，液态锂电池能量密(mì)度的(de)理论(lùn)极(jí)限在350Wh/kg左右，主流液态三元(yuán)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，对应续航500公里—700公里，固态电池(chí)能量密度有望达到500Wh/kg，续航里程有望翻倍实现1000公里以上。

　　欧阳明高介绍(shào)：“我(wǒ)们(men)的实验表明(míng)，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1000次，5C充电循环可以达到10000次(cì)，这也是全固态电池成为(wèi)未来动力电池重要发展(zhǎn)方向(xiàng)的因素之(zhī)一(yī)。”

　　2027年有望(wàng)小批量(liàng)生产

　　“当前（固态(tài)电池(chí)）行业最高水平只到4（10分制(zhì)），做出了一些器件样品，进(jìn)行了一些实验验证。”曾(céng)毓群的话(huà)在一定程度上给反应(yīng)热烈的资本市场降温。

　　比亚迪首(shǒu)席技术官（CTO）孙(sūn)华军表示：“目前，我们实际的状态还(hái)是从早期的实验室(shì)到工程化这(zhè)个转化的(de)过程。”

　　即便已有(yǒu)企(qǐ)业给出了固态电池(chí)市场(chǎng)化推广时间表，但(dàn)从实验(yàn)室到工厂，从样品到量产，这条路注定不会一帆风顺。要想在汽车行业实现大规模应用，固(gù)态电池在材料设计、制造工艺(yì)、装(zhuāng)备生产和成本控制等(děng)方面还有较长的路要走。

　　欧阳明高等业内(nèi)人士认为(wèi)，固态电池研发推进要“循序渐进”。“我做燃料(liào)电池的体(tǐ)会是一次解(jiě)决(jué)一个问题。固态电池也一样，首先要解决固态电(diàn)解质的问题，先把这个问题解决，我们不要正极也变、负极也变、电解质(zhì)也变，怎么可能一次都解决。”

　　他认(rèn)为，固态电池的参数(shù)也需要一步一个脚印慢慢提(tí)升，而不是迅速在热管理、能量密度、充电速度等方面(miàn)完成对传统(tǒng)液态电解质电池(chí)的超越。

　　欧阳明高举例，可(kě)以先把固态(tài)电池的安全性提高到300Wh/kg磷酸铁锂(lǐ)电池那种安全性，再(zài)解(jiě)决固态电池在不同温度下表现的稳定性问题，进而将负极(jí)材料切换为硅碳路(lù)线。

　　产业层(céng)面对固态电(diàn)池(chí)量产(chǎn)给出(chū)的时间表是2027年。曾毓群举例，如果用数字1—9表示固态电池技术和(hé)制(zhì)造的成熟度，1是刚开始涉及该领域，9是(shì)技术成熟可以投入大规模生产。

　　“公司的全(quán)固态电池研发项目(mù)目前处于 4的水平，目(mù)标是到2027年达到(dào)7—8的水平，有望实现小批量生产全固态电池。”宁德时代曾在接受机(jī)构调研时表示(shì)。

　　曾毓群指出：“全固态电池关键在(zài)于材料和化学体系，最难的是界面问题(tí)，即颗粒与(yǔ)颗粒(lì)间的离子传输。”

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

　　此外，全固态(tài)电池的成本高也是其商业化的“拦路虎”。根据产业链上的公(gōng)司公布的数据，当前半固态(tài)电池成本已远高(gāo)于商用化的液态电池成本(běn)。考虑到电解质材料变化、生产工艺改(gǎi)变、产品质量(liàng)控制经验不足导致的工程验证周期长等多重因素，全(quán)固态(tài)电池(chí)成本会更高。

　　欧阳明高院士工作站董事长(zhǎng)兼总经理华剑锋(fēng)在接受钛媒体采(cǎi)访时直言：“原材料其实都(dōu)不贵，但要做成固态电池就贵了，毕竟现在固态(tài)电池的产业链还未形成规(guī)模，没有批量生产的设备。”

　　他举例，比如生产材料的湿(shī)度要控(kòng)制在一个极低的水平，或电解质(zhì)需要在一种惰性气体下才能制备，这就(jiù)要求比较高的成本。孙华军(jūn)表示：“随着固态电(diàn)池的发展(zhǎn)，一些技术相对成熟之后，在产业链构建上会有一些变(biàn)化，比如硅碳在固态电池里面(miàn)可以有100%应用(yòng)的机会。”

责任编辑：李桐

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