全固態(tài)電池商業(yè)化落地已漸行漸近。
5月29日，據(jù)中國日?qǐng)?bào)報(bào)道，中國或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，包括寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。
報(bào)道稱，多位知情人士確認(rèn)，此項(xiàng)行業(yè)內(nèi)史無前例的項(xiàng)目由政府相關(guān)部委牽頭實(shí)施鼓勵(lì)有條件的企業(yè)對(duì)全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)。
固態(tài)電池指使用固態(tài)電解質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電解液的鋰電池，按照固態(tài)電解質(zhì)用量可分為半固態(tài)電池和全固態(tài)電池。固態(tài)電池具備高能量密度、高安全性、重量輕、循環(huán)壽命更長等優(yōu)勢(shì)。
圖源：圖蟲創(chuàng)意
中郵證券研究所認(rèn)為，全球固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)主要集中在歐、美、日、韓、中，其中日韓致力于硫化物路線，以傳統(tǒng)車企和電池廠主導(dǎo)；美國技術(shù)路線多元，初創(chuàng)企業(yè)較多，典型代表為Solid Power；歐洲近幾年轉(zhuǎn)為投資為主，以傳統(tǒng)車企大眾、寶馬等為代表在全球投資入股技術(shù)合作創(chuàng)新企業(yè)；國內(nèi)以氧化物路線居多，主要參與者既包括寧德時(shí)代、國軒高科等傳統(tǒng)電池企業(yè)，也有以學(xué)界領(lǐng)軍者入局產(chǎn)業(yè)化為代表的初創(chuàng)企業(yè)，如衛(wèi)藍(lán)新能源、江蘇清陶等。
對(duì)于我國此時(shí)重金投入全固態(tài)電池研發(fā)的原因，中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教告訴時(shí)代周報(bào)記者，在政策層面，國家一直鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，半固態(tài)電池目前已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車，為全固態(tài)電池量產(chǎn)的推進(jìn)提供了技術(shù)與市場(chǎng)的支撐。國家層面的重金支持，頭部企業(yè)的示范帶動(dòng)，將有利于我國加快全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，領(lǐng)跑全球。如果上述示范項(xiàng)目能夠順利推進(jìn)，將加速固態(tài)電池的市場(chǎng)滲透。
2017年，《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》中提出，到2025年，新體系動(dòng)力電池技術(shù)取得突破性進(jìn)展，單體比能量達(dá)500 Wh/kg。
在政策推動(dòng)下，我國固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展迅速。據(jù)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2023年5月，全球固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)專利申請(qǐng)量為20798項(xiàng)，其中中國有7640項(xiàng)，占比達(dá)36.7%。近5年，我國固態(tài)電池全球?qū)＠暾?qǐng)量年均增長20.8%，增速位列全球第一。
半固態(tài)電池當(dāng)前已逐步實(shí)現(xiàn)裝車。2023年6月，衛(wèi)藍(lán)新能源將360 Wh/kg電芯交付蔚來。2023年12月，蔚來ET7搭載150kWh半固態(tài)電池包實(shí)現(xiàn)超1000公里續(xù)航。據(jù)上汽官網(wǎng)，2024年上半年飛凡車型將搭載清陶能源的固態(tài)電池。
值得注意的是，上述項(xiàng)目經(jīng)過嚴(yán)格篩選后，最后具體分為七大項(xiàng)目，聚焦聚合物和硫化物等不同技術(shù)路線。
于清教指出，目前，聚合物、氧化物、硫化物路線相對(duì)于其他路線，技術(shù)成熟度相對(duì)高一些，布局的企業(yè)也較多。其中，聚合物優(yōu)勢(shì)在于易加工，成本也具有一定優(yōu)勢(shì)，但電導(dǎo)率和穩(wěn)定性較差，氧化物導(dǎo)電性和穩(wěn)定性表現(xiàn)相對(duì)好一些，但成本比聚合物要高一些，硫化物導(dǎo)電性能優(yōu)異，但熱穩(wěn)定性差，工藝難且成本高。
2024年以來，我國全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化不斷提速。4月，廣汽集團(tuán)首次發(fā)布全固態(tài)電池研發(fā)成果，預(yù)計(jì)2026年裝車搭載昊鉑車型實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。5月，上汽集團(tuán)宣布將于2026年量產(chǎn)全固態(tài)電池。豐田、日產(chǎn)、本田分別計(jì)劃于2027年、2028年和2020年代后半期推出全固態(tài)電池車型。
寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱曾表示，全固態(tài)電池的成熟度指標(biāo)，若用1-9數(shù)字表示，寧德時(shí)代目前的成熟度在4的水平，目標(biāo)到2027年到7-8的水平。“2027年，寧德時(shí)代全固態(tài)電池小批量生產(chǎn)機(jī)會(huì)很大，但受成本等因素制約，大規(guī)模生產(chǎn)尚不能實(shí)現(xiàn)?！?span style="display:none">pXl驛資訊
在眾多車企、動(dòng)力電池企業(yè)布局下，一個(gè)千億級(jí)市場(chǎng)正在起飛。EVTank在《中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2024年）》中指出，基于對(duì)固態(tài)電池技術(shù)路線和降本路徑的研判，EVTank預(yù)計(jì)到2030年全球固態(tài)電池的出貨量將達(dá)到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預(yù)計(jì)在10%左右，其市場(chǎng)規(guī)模將超過2500億元，主要為半固態(tài)電池。
不過，在于清教看來，全固態(tài)電池還有很多難題需要解決，例如制程復(fù)雜、離子電導(dǎo)率問題、固固界面問題、安全問題、成本問題等等，樂觀預(yù)計(jì)，量產(chǎn)裝車可能要到2030年后。
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