根据中国汽车动力电池产业创新联盟,2024年1-6月,半固态电池装车量达2.2GWh,已初具规模。据国盛证券预测,2025年全球固态电池需求量为17.3GWh,到2030年全球固态电池需求量有望超过200GWh的市场规模,2025年至2030年年复合增长率达65.8%。
不少企业纷纷想分一杯羹,并对外公布了在该领域的布局进度与规划。
比如宁德时代近日公布了三项固态电池专利,押注的技术路线是硫化物路线,目前已有高能量密度的固态电池样品,并已成功构建了10Ah级别的验证平台,并将全固态电池研发团队扩充至超1000人。
除了宁德时代,另一家动力电池企业瑞浦兰钧在近期也公布了固态电池最新进展,瑞浦兰钧作为牵头单位申报的“长寿命、高能量密度全固态锂电池”项目成功入围浙江省2025年度“尖兵领雁+X”科技计划公示名单,预计之后产品将广泛应用于乘用车以及低空飞行器等新型应用领域。
亿纬锂能早在2022年12月就已完成技术定型,进入装车验证状态。计划2026年取得工艺突破,推出高功率、高环境内耐受性和绝对安全的全固态电池,2028年实现技术突破,推出400Wh/Kg高比能全固态电池。
不仅是宁德时代、瑞浦兰钧、亿纬锂能等动力电池巨头企业,不少车企也开始对外公布固态电池的进度,比亚迪、上汽、奇瑞、广汽等计划在2026年实现固态电池的量产上车,而长安、小鹏则预计在2027年前后实现批量装车。
就连华为也在近日公布了一项硫化物固态电池发明专利。据公开资料显示,这项专利可以解决金属锂负极与硫化物电解质界面的副反应问题。
固态电池,成为新的兵家必争之地。
固态电池已然成香饽饽
固态电池为何会成为各家企业眼中的香饽饽呢?
固态电池的概念最早可以追溯到20世纪70年代,固态电池与传统锂电池相比,具有更高的能量密度和安全性,被认为是电池技术的一次重大突破。
公开资料显示,液态电解质的有机溶剂易燃且腐蚀性强,抗氧化性较差,存在热失控风险,而全固态或更高比例的固态电解质,可大大规避起火隐患。
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在谈及固态电池发展时提到:“全固态电池有可能2030年左右实现产业化……,产品性能上具有技术颠覆的潜力……,我们要居安思危。“
通俗来说,固态电池对于目前市场上主流的液态电池来说,就是降维式打击。固态电池对于液态电池的意义,就如同京东、淘宝这类电商对于线下实体店的冲击与威胁。
再一个,目前国内动力电池内卷严重,已经开始面临产能过剩的情形,动力电池企业需要尽快找到新的技术作为第二增长曲线。
EVTank在《中国固态电池行业发展白皮书(2024年)》预计,全固态电池的量产时间或将提前至2027年,到2030年全球固态(含半固态)电池的出货量将达到614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右。
谁能拿下固态电池这个技术制高点,谁就掌握了动力电池的未来。
拦路虎
尽管固态电池的前景看似很好,但想要把这一切变成现实并不容易。
EVTank在之前的报告中指出,全固态电池目前仍然面临着尚未完全解决的离子电导率问题、固固界面问题和循环性能问题等。
有多难呢?大概率就是文科生做高数题,两眼一抹黑。宁德时代首席科学家吴凯更直言,“(固态电池)有一天你脑子一闪光,搞定;也可能你想三年,啥也想不出来。”
固态电池的突破,智力上的付出可能占60%,资金是40%左右。这玩意能够研发出来不确定性太高,并非企业投入的研发资金越多越能出成果,纯粹就看内部技术员工是否足够聪明。
不过,面对这一拦路虎,国内的电池企业并没有灰心,多家国内外企业已经在固态电池领域取得了不错的进展,并开始小规模量产或处于研发阶段。
宁德时代主攻硫化物路线,已进入20Ah样品试制阶段,并计划在2027年实现全固态电池小批量生产。相关负责人透露,宁德时代已经 10Ah 的样品阶段找到了解决这些难题的思路。
在半固态电池领域,瑞浦兰钧基于高镍和高硅碳体系研发了新一代的半固态电芯,方形电芯质量能量密度达到300-350Wh/kg,与国内外主流车企实现合作开发和送样测试;在全固态电池领域,瑞浦兰钧已开展系统性前期研发,申报的“长寿命、高能量密度全固态锂电池”项目成功入围浙江省2025年度“尖兵领雁+X”科技计划公示名单。
清陶能源、卫蓝新能源等企业也已经实现了半固态电池的量产装车。其中,清陶能源今年固态电池(固液混合电池)预计出货量约3GWh,明年计划扩产至16GWh,远期规划产能超过100GWh,计划2027年左右实现全固态电池量产。
从相关企业的量产时间上不难看出,国内外对于全固态电池的竞争从2025年之后将逐渐白热化。
三足鼎立
全固态电池是公认的下一代电池的首选方案之一,也将成为下一代电池技术竞争的关键制高点。
放眼全球,全固态电池的竞争有中国、日韩及欧美三大阵营,且都有各自一定的优势。日本企业在固态电池技术上的研发起步较早,具有先发优势,早在2010年,丰田就声称在研发续驶里程可超过1000公里的全固态电池。丰田汽车公司更是拥有超过1300件相关专利,是目前全球拥有固态电池专利最多的企业。
不过,虽然我国在全固态电池研发方面起步较晚,但国内的电池产业链、供应链比较全面,发展也比较快,能够很快生产出产品并应用到相关领域,号称“中国速度”。
尽管固态电池还处于商业化的初级阶段,但是国内新能源汽车的蓬勃发展极大调动了固态电池研发的积极性,为全固态电池的研发、量产、商业化应用提供了国外无法比拟的优越环境。
在当前的竞争环境下,国内的电池企业应当团结起来,携起手来攻克技术难题,共同促进固态电池的进步与发展。