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(jīng)营报

　　本报记者陈茂利北京报道

　　“要将电(dià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)动化进行到底，全力攻克下(xià)一代电动化核心(xīn)技术——全固态电池技术，估计2030年左右全固态电池可能产(chǎn)业化，技术再上一个大台阶。此外，全固态电池会使我们的安(ān)全再升一个档次。”

　　中国科学院院士、中国全固态电(diàn)池产学研协同创新平台理事长欧阳明高曾在接受《中(zhōng)国经营报》等媒体(tǐ)记(jì)者采访时表示。

　　近日(rì)，在2024世界动力电池(chí)大会上(shàng)，欧阳明高(gāo)再次(cì)强调发展全固态(tài)电池的重要性，但他同时(shí)指出，要循序渐进(jìn)。“电池（技术）不是一(yī)天就能被颠覆的(de)，欲速(sù)不(bù)达，循序渐(jiàn)进，可能是最快的速度。要面向2030年大规模产业(yè)化，不要一上来就(jiù)提很高的目标。”

　　随着现(xiàn)有液态锂离子电池密度已接近理论极限，产业(yè)链上的企业正在攻关新一代电池技(jì)术。其中，全固态电池因高安(ān)全性和高能量密度被行业视为最具潜力的“下一代动力电池”。

　　不只中国，日、韩、美、欧等国家和地区也在加大力度布局全固态电池，力(lì)图率先取得(dé)优势。宁德时(shí)代副总裁孟祥峰(fēng)表示：“固态(tài)电池现在很热，日韩也在这个赛道(dào)上努力，中(zhōng)国很(hěn)多企业(yè)都在努(nǔ)力，但仍然需要创新型企业和大型化工企业进入，要保证我们(men)的产业(yè)链建起来。”

　　资本热潮下(xià)的(de)固态电池

　　2024年，固态电(diàn)池赛道成为受(shòu)投资(zī)人关注的板块之一。近期，固态电池概(gài)念股日趋活(huó)跃，9月4日(rì)，德尔(ěr)股份、科恒股(gǔ)份、南(nán)都电源收(shōu)获20%的涨停(tíng)板。

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

　　8月28日，中创新航、鹏辉能(néng)源两家动(dòng)力电池厂商在(zài)同一天发布(bù)了固(gù)态电池领域的(de)最新成果。

　　其中，中创新航发布的(de)“无界”全(quán)固态(tài)电池(chí)技术(shù)，能量密度达430Wh/kg，容量50Ah；同(tóng)时在电池(chí)运行压力、寿命、功率方(fāng)面均取得重要突(tū)破，计(jì)划于2027年装车(chē)。

　　鹏辉能源发布20Ah和2000mAh两(liǎng)款软包全固态电池，能量密度为280Wh/kg，未来有望做到300Wh/kg以上。该(gāi)公司披露，预计2025年启(qǐ)动中试研发并小规模(mó)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(de)电解质湿法涂布工艺，鹏辉能源成(chéng)功绕开氧化物固态电解质(zhì)高温烧结过程，避开陶瓷材料固(gù)有脆性，大幅(fú)简化工艺。

　　“采用此工(gōng)艺的固态电池，整(zhěng)体成本相较常规锂电(diàn)成(chéng)本预计仅高出15%左右。未来3—5年，随着工艺不断优化及材料进一步降本，有望达到与常规锂电相同成本。”鹏辉(huī)能源方面(miàn)介绍。

　　除了上述两家公司，记者关注到多家固态电池概(gài)念股(gǔ)在(zài)固(gù)态电(diàn)池领域均有(yǒu)最(zuì)新进(jìn)展(zhǎn)。

　　德(dé)尔股份在回应投资者(zhě)提问时表示，目前固态电池产品已通过第三方机构的针(zhēn)刺试验、过(guò)充电试验和加热试验。同时(shí)，公司已与江铃新(xīn)能源签订了《固态电(diàn)池战(zhàn)略合作协议(yì)》，共同致力于固态电池(chí)领域的创新和发展。

　　南都电源在互动平台表示，公司自2017年开展固态电池的研制工作(zuò)，并于2020年承担浙江省固态电池重点(diǎn)研发计划，目前固态电池(chí)产品能量密度可达350Wh/kg，循(xún)环寿命2000次，已通(tōng)过(guò)热箱、短(duǎn)路等安全项测试，各项指标顺利完成，将于今年四季(jì)度完成项(xiàng)目验收。

　　全球动(dòng)力电池龙头企业宁德(dé)时代近日在接受机构调研时提及，公司在全固态电(diàn)池上持续(xù)坚定投入，技术处于行(xíng)业领先水(shuǐ)平，2027年有望实现小批量生产。

　　宁德时代董事长曾(céng)毓(yù)群表示，宁德时代(dài)在全固(gù)态电池的研发已有七八年，对比全球(qiú)发展情况应该是(shì)“领先一大步”或者说是“ second to none”（首屈一指）。

　　值(zhí)得关(guān)注的是，近日，中国科(kē)学院青岛生物能源与过程研究所武建飞研究员带领的先进(jìn)储能材料(liào)与技术研究组(zǔ)，研发出(chū)用(yòng)于全固态锂硫电池(chí)的新型硫(liú)化锂正极材料，能(néng)量(liàng)密度超过600Wh/kg，与目前已(yǐ)商业化(huà)的(de)锂离子(zi)电池相比，其能量密(mì)度高出1倍有余(yú)，且成本(běn)更低。

　　中国科(kē)学院院士陈(chén)军今(jīn)年3月曾(céng)透(tòu)露：“团队已经研发出400Wh/kg的固(gù)态电池。未来的1—2年，我们(men)要(yào)突破600Wh/kg的固态电池的研发，充一(yī)次(cì)电，电动汽车就可(kě)以跑1000公里以上。”

　　在安全性和能量密度(dù)方面远超液(yè)态锂离子电池是企业研发固态电池的动力。“为(wèi)什么中国需要全固态电池？因为全固态电池具有技术颠(diān)覆的性能(néng)潜力。”欧阳明高解释，全固态电(diàn)池还有(yǒu)高安全性、高能量密度(dù)、高功率特性，以及温度适应性更宽等特点。

　　多家机(jī)构的研报(bào)显示，目前，液态锂电池能量密度的理论极限在350Wh/kg左右，主流液态三(sān)元电池的能量密度可(kě)以做到260Wh/kg—280Wh/kg，其中，能量密度在(zài)250Wh/kg左右，对应续航500公里—700公里(lǐ)，固态电池能量密度有(yǒu)望达到500Wh/kg，续航(háng)里程有望翻倍实现1000公(gōng)里以上。

　　欧(ōu)阳明高介绍：“我们的实验表明，全(quán)固态电池1C（C是用来表示电池充放电能力倍率）充电(diàn)循环可以达(dá)到1000次，5C充电循(xún)环(huán固态电池商业化加速未来三五年有望与锂电池成本打平)可(kě)以达到10000次，这也是全固态电池成为未来动力电池重(zhòng)要(yào)发展方向的(de)因(yīn)素之(zhī)一。”

　　2027年有望小批(pī)量生(shēng)产

　　“当前（固态电(diàn)池）行业最(zuì)高水(shuǐ)平只到4（10分制），做出了一(yī)些器件(jiàn)样(yàng)品，进行了一些实验验(yàn)证。”曾(céng)毓群的话在一定程度上给反应热烈的资本市场降温。

　　比亚迪首席技术(shù)官（CTO）孙华军(jūn)表示：“目前(qián)，我们实际的状(zhuàng)态还是从早期的实验室到工程化这个转化的过程。”

　　即便已有企(qǐ)业给出了固态电(diàn)池市场化推广时间表，但(dàn)从实验室到工厂，从样品到量产(chǎn)，这条路注定(dìng)不会一帆风顺。要(yào)想在汽车(chē)行(xíng)业(yè)实现(xiàn)大规模应用，固态电池在材料设(shè)计、制造工艺、装备生产和成本控制等方面(miàn)还有较长的路要走。

　　欧(ōu)阳明高等业内人士(shì)认为(wèi)，固态电池研发推进要(yào)“循序渐进”。“我做燃料电(diàn)池的体(tǐ)会是(shì)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质的问(wèn)题，先把(bǎ)这(zhè)个问题解决，我们不要正极也变(biàn)、负极也变、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一(yī)步一(yī)个(gè)脚印慢慢提升，而不是迅速在热管理、能量密度、充电速度等方面完成对传统液态电解质电(diàn)池的超越(yuè)。

　　欧(ōu)阳明高举例，可以先把固态电池的安全性提高到300Wh/kg磷酸铁锂电池那种安全性，再(zài)解决固态电池在(zài)不同温(wēn)度(dù)下(xià)表现的稳定性问题，进而将负极材料(liào)切(qiè)换为硅碳路线。

　　产业层面对固态电池(chí)量产给出的时间表是2027年(nián)。曾毓群举例，如果用(yòng)数字1—9表示固(gù)态电池技术和制造的成熟度，1是刚开始涉及该领域，9是技术成(chéng)熟可以投入大(dà)规模生产。

　　“公司的全固态电池研发项目目前处于 4的水平，目标是到2027年达到7—8的水(shuǐ)平，有望实现小批量生产全(quán)固态电池。”宁(níng)德(dé)时(shí)代曾在接受机构调研时(shí)表示。

　　曾毓群指出：“全固态(tài)电池关键在于材料和化学体系(xì)，最难的(de)是界面问(wèn)题，即(jí)颗粒与颗(kē)粒间(jiān)的(de)离(lí)子传输。”

　　孙华军判断，2027—2029年将会是硫化物固(gù)态电池的示范期，主要针对中高端电(diàn)动车。2030—2032年，硫化物固态电池会(huì)进(jìn)入拓展期，将运用(yòng)到主流(liú)电动汽车。

　　此外，全固态电池的成本高(gāo)也是其商业化的“拦路虎”。根据产(chǎn)业(yè)链上的(de)公(gōng)司公布的数据，当前半固态电池成本已(yǐ)远高于商用(yòng)化的液(yè)态电池成(chéng)本。考虑到电解质材料变(biàn)化(huà)、生产工(gōng)艺改(gǎi)变、产品质量控制经验(yàn)不足导致的工程(chéng)验证周期长等(děng)多重因素(sù)，全固态电池成本会(huì)更高。

　　欧阳明高(gāo)院士工作站董事长兼总经理华剑锋在接受钛媒体采访时(shí)直言：“原材料其实都不贵，但要(yào)做成固态电(diàn)池就贵了，毕竟现(xiàn)在(zài)固态电池的产业链还未形成(chéng)规模，没有(yǒu)批量生产的设备。”

　　他举(jǔ)例，比如生产(chǎn)材(cái)料的湿度要控制在一个极低(dī)的水平，或(huò)电(diàn)解质需要在一种惰性气体(tǐ)下才(cái)能制备，这就要(yào)求比较高的成本。孙华军表(biǎo)示：“随着固态电池的发展，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(diàn)池里面可以有100%应用的机会。”

责任编辑：李桐

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