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 北京报道

　　“要将电动化进行到底，全力攻克下一代电动化核心技术——全固态电池技术，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，全固态电池会使我们的安全再升一个档次。”

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

　　近日，在2024世界动力电池大会上，欧阳明高再次强调发展全固态电池的重要性，但他同时指出，要循序渐进。“电池（技术）不是一天就能被颠覆的，欲速不达，循序渐进，可能是最快的速度。要面向2030年大规模产业化，不要一上来就提很高的目标。”

　　随着现有液态锂离子电池密度已接近理论极限，产业链上的企业正在攻关新一代电池技术。其中，全固态电池因高安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，力图率先取得优势。宁德时代副总裁孟祥峰表示：“固态电池现在很热，日韩也在这个赛道上努力，中国很多企业都在努力，但仍然需要创新型企业和大型化工企业进入，要保证我们的产业链建起来。”

　　资本热潮下的固态电池

　　2024年，固态电池赛道成为受投资人关注的板块之一。近期，固态电池概念股日趋活跃，9月4日，德尔股份、科恒股份、南都电源收获20%的涨停板。

　　消息面上，中创新航、鹏辉能源、德尔股份、宁德时代等公司接连传出固态电池领域最新进展。

　　8月28日，中创新航、鹏辉能源两家动力电池厂商在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，计划于2027年装车。

　　鹏辉能源发布20Ah和2000mAh两款软包全固态电池，能量密度为280Wh/kg，未来有望做到300Wh/kg以上。该公司披露，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批量生产。

　　值得一提的是，通过独特的电解质湿法涂布工艺，鹏辉能源成功绕开氧化物固态电解质高温烧结过程，避开陶瓷材料固有脆性，大幅简化工艺。

　　“采用此工艺的固态电池，整体成本相较常规锂电成本预计仅高出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。”鹏辉能源方面介绍。

　　除了上述两家公司，记者关注到多家固态电池概念股在固态电池领域均有最新进展。

　　德尔股份在回应投资者提问时表示，目前固态电池产品已通过第三方机构的针刺试验、过充电试验和加热试验。同时，公司已与江铃新能源签订了《固态电池战略合作协议》，共同致力于固态电池领域的创新和发展。

　　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，并于2020年承担浙江省固态电池重点研发计划，目前固态电池产品能量密度可达350Wh/kg，循环寿命2000次，已通过热箱、短路等安全项测试，各项指标顺利完成，将于今年四季度完成项目验收。

　　全球动力电池龙头企业宁德时代近日在接受机构调研时提及，公司在全固态电池上持续坚定投入，技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，对比全球发展情况应该是“领先一大步”或者说是“ second to none”（首屈一指）。

　　值得关注的是，近日，中国科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储能材料与技术研究组，研发出用于全固态锂硫电池的新型硫化锂正极材料，能量密度超过600Wh/kg，与目前已商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3月曾透露：“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的固态电池的研发，充一次电，电动汽车就可以跑1000公里以上。”

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

　　多家机构的研报显示，目前，液态锂电池能量密度的理论极限在350Wh/kg左右，主流液态三元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：“我们的实验表明，全固态电池1C（C是用来表示电池充放电能力倍率）充电循环可以达到1000次，5C充电循环可以达到10000次，这也是全固态电池成为未来动力电池重要发展方向的因素之一。”

　　2027年有望小批量生产

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

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

　　即便已有企业给出了固态电池市场化推广时间表，但从实验室到工厂，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，固态电池在材料设计、制造工艺、装备生产和成本控制等方面还有较长的路要走。

　　欧阳明高等业内人士认为，固态电池研发推进要“循序渐进”。“我做燃料电池的体会是一次解决一个问题。固态电池也一样，首先要解决固态电解质的问题，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步一个脚印慢慢提升，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池的超越。

　　欧阳明高举例，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，再解决固态电池在不同温度下表现的稳定性问题，进而将负极材料切换为硅碳路线。

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

　　“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的水平，有望实现小批量生产全固态电池。”宁德时代曾在接受机构调研时表示。

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

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

　　此外，全固态电池的成本高也是其商业化的“拦路虎”。根据产业链上的公司公布的数据，当前半固态电池成本已远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等多重因素，全固态电池成本会更高 。

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

　　他举例，比如生产材料的湿度要控制在一个极低的水平，或电解质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化，比如硅碳在固态电池里面可以有100%应用的机会。”