全固态或是电池最高“段位”
产业财经2024-10-29
固态电池近期涌现了一批阶段性成果。在国内，北京纯锂新能源科技公司投资建设的国内首条全固态锂电池量产线几日前投产，意味着其纯锂50安时数全固态电池迈向量产阶段。在海外，梅赛德斯-奔驰和斯特兰蒂斯集团投资的美国固态电池初创企业Factorial近期推出全固态电池，能量密度可达450Wh/kg。
固态电池被广泛认为是电池领域的下一代“革命性”产品，是现有动力电池体系潜在的“颠覆者”。正如高盛所说，固态电池等重大创新在未来几年，可能会改变新能源汽车行业的游戏规则。这一革命性技术有望在两三年内走出实验室逐步“上车”，但大规模商用还任重道远。
行业加速布局固态电池
固态电池与目前行业广泛应用的锂离子电池相比，最大不同在于用固态电解质代替电解液，拥有更高的能量密度、更高的安全性、更长的循环寿命。对于车企来说，这是一个不可错失的技术和机会。
无论宁德时代、比亚迪这样的行业领头羊，还是上汽集团、广汽集团、蔚来汽车这样的传统车企和新势力车企，再到丰田、大众、奔驰等外资车企，想要在下一个十年实现领先“卡位”，固态电池是必争之地。
也因此，相关企业早已开始研发布局，并陆续获得了阶段性成果，在性能提升和量产进度方面取得显著进展，将固态电池的热度推至高位。
2027年小批量生产全固态电池，这是宁德时代此前披露的时间表。宁德时代董事长曾毓群在9月举办的世界动力电池大会上透露，宁德时代在全固态电池研发方面已有七八年时间，一直试图寻求突破。
奇瑞汽车10月宣布，计划在2026年实现全固态电池上车，2027年规模化量产，期望在下一阶段实现新能源汽车领域的“逆袭”。
今年5月，上汽集团发布了固态电池时间表：2026年，全固态电池实现交付量产，能量密度超过400Wh/kg，是传统动力电池的一倍以上;2027年，搭载全固态电池的智己新车实现量产交付。
“中国在全固态电池量产领域，最大的优势是产业规模和市场规模。我们有最完整的产业链、最大的市场、最多的研究人员。我们对全固态电池量产的中国方案和中国路线非常有信心。”上汽集团副总裁、总工程师祖似杰说。
广汽集团董事长曾庆洪曾经“抱怨”，从利润看，车企是在给电池厂“打工”，也因此，广汽十分重视将下一代电池技术掌握在自己手中。利用第三代海绵硅负极技术和高面容量固态正极技术，广汽全固态电池能量密度达到400Wh/kg以上，较当前量产液态锂离子电池能量密度提升50%以上，预计2026年在昊铂车型上搭载。
一些固态电池初创企业获得各类资本关注，比如，中科深蓝汇泽近日获得中石化资本的Pre-A轮融资。据高工产业研究院不完全统计，截至2024年9月末，国内24家固态电池领域企业(含固态电池、固态电解质、正极材料等)共完成75笔融资。
技术路线共性难点待破
“革命性”的经济价值、产业价值，让固态电池成为全球产业竞争的焦点。欧美日韩企业对固态电池技术的期望更高更迫切，他们认为，绝不能浪费赢得下一个技术革命的机会。这些国家均在大力发展固态电池，其中，日本企业专利布局领先，专利占全球的68%，全球固态电池专利申请前5名企业有4家日本企业和1家韩国企业。
丰田是固态电池的先行者，2008年就已开始布局，据统计，其在固态电池领域的专利超过1300项，位居世界之首，丰田也希望能够借固态电池在新能源汽车领域实现“翻身”。
日本政府近日宣布，将通过“电池供应保障计划”提供高达约170亿元人民币的资金支持，推动本国电动汽车产业链的发展。日本汽车分析人士说：“我们相信，固态电池将成为电动汽车的游戏规则改变者。”
当前，全固态电池呈现技术路线多元化态势，各技术路线在工程技术上都存在固态电解质和电池材料更新等共性难点。
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高是动力电池的权威专家，他认为，从技术研发节点上看，2025年至2030年，全固态电池产业将重点攻关固态电解质;2030年至2035年，重点攻关高容量复合负极;2035年至2040年，重点攻关高容量复合正极。
从主要企业的研发和量产计划来看，业内普遍预计，全固态电池有望于2027年实现量产上车，并于2030年起开启降本通道。
“全固态电池早期有望率先应用于消费电子、航空航天和高端电动车市场，到2030年在动力电池和消费电池中的渗透率分别达到2%和10%。”东方证券报告指出。
产业化时间表逐步清晰
按照宁德时代的评估，如果用数字1到9表示固态电池的技术和制造成熟度，那么1是刚开始，9是技术成熟、可以投入大规模生产，而当前行业的最高水平只到4左右。换言之，全固态电池还处于刚刚走出实验室、逐步开启产业化验证的阶段。
长安汽车先进电池研究院副总经理、深蓝汽车动力开发副总经理杜长虹认为，以丰田为首的日系企业处于工程化阶段，公开信息显示其固态电池2030年左右可以实现万辆级的装车;国内则处于从材料到电芯开发阶段，面向商业化的全固态电池还不能实现从材料到电芯到工艺的全流程，受制于此，全固态电池优先会在深空、深海、无人机等领域实现应用。
广汽埃安新能源汽车股份有限公司电池研发部负责人李进表示，从技术攻关进度来说，固态电池至少还需要2年时间。2027年至2030年，一些关键技术逐步完善提升后上车应用，2030年至2035年，快充性能和电池成本达到一定竞争力，特别是在高性能车上有一定竞争力，应用规模将逐渐扩大。
值得一提的是，人工智能可能会成为固态电池的产业化“加速器”，比如，24小时的黑灯实验室、大算力计算平台的应用，将为全固态电池产业化突破增加更多确定性。
来源：经济参考报记者 王鹤
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