固态电池商业化进程加速 量产上车提上日程
本报记者 龚梦泽
近年来，由于锂电池性能开发已接近极限，固态电池(使用固体电解质的锂离子电池)在能量密度、安全性以及循环寿命等方面相较传统液态电解质锂电池表现出显著优势，被业内广泛认为是下一代电池技术的最佳路线。
“固态电池是下一代电池技术的潜力股，依托强大的新能源产业链制造基础，我国电池企业在固态电池技术研发、产业链布局等方面取得了重要突破。”6月28日，中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教在2024固态电池产业生态圈企业家峰会开幕式现场表示，固态电池在新能源汽车、储能、低空经济等多领域具有广阔的市场发展前景，随着技术的不断迭代创新和产业链生态的逐步完善，固态电池商业化应用的脚步也渐行渐近。
探寻规模化量产路径
数据显示，今年1月份至5月份，我国新能源汽车产销分别为392.6万辆和389.5万辆，同比分别增长30.7%和32.5%。新能源汽车市场高速发展态势下，多位业内人士将今年新能源汽车销量预期提升至1150万辆左右，且这一预测数据在第四季度还有望再度上调。
在下游旺盛需求的支撑下，锂电全产业链掀起技术研发与路径拓展的热潮。峰会现场，清陶能源联合创始人李峥表示，固态电池存在着不同的技术路线，如聚合物体系、氧化物体系、硫化物体系和卤化物体系。
“从材料的角度来看，每个单一种类的材料各有优缺点。通过复合材料的设计实现1+1>2，这是学术研究以及产业化过程中都非常坚持的一点，即要做无机与有机的复合固态电解质材料。”李峥认为，复合全固态电池将是实现量产的有效途径。
围绕全固态电池的几大技术路线，国内锂电企业正在从产业链层面进行全方面布局。作为赣锋锂电的子公司，浙江锋锂新能源科技有限公司副总经理唐光盛告诉《证券日报》记者，无论是氧化物电解质路线，还是硫化物电解质路线，公司均为半固态电解质的材料供应商和电芯制造商，公司研制出的第二代500Wh/kg高比能、高功率半固态电池，已经在高端电动汽车和航天器等领域应用上展开布局。
“公司成立后，先后实现了固体电解质粉体材料、柔性固态电解质膜等材料的量产，并与车企开展半固态电池车型示范运营。”据唐光盛透露，目前，公司已在江西新余实现4GWh固态电池产线投产，预计2025年于重庆建成10GWh产线。
谈及固态电池下一步量产与应用的难点和堵点，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员张涛表示，在固态电解质核心材料自主可控的基础上，持续提高电极、电解质和电极内部的固固界面适配性是固态电池技术发展的关键科学问题。
“从固态电池领域来看，氧化物锂离子导体材料已具备产业化宏量生产能力，产品以粉体、浆料、隔膜等形式应用于固态锂电池的电极掺混、隔膜涂覆和电极界面改性等。”张涛认为，另外，从工艺设计和工程化平台开发角度，验证和持续提高Ah级固态锂电池的安全、能量密度、循环、倍率和低温性能，是当前工程技术开发的主要问题。
行业景气度大幅提升
目前来看，国内各企业选择的技术路径不尽相同。比如，清陶能源采取了氧化物电解质路线，而国轩高科则选择了硫化物的体系路线。
“固态电池的研究已经很久，也积累了坚实的基础。但借助于硫化物超快离子导电性能的发现，我们又迎来了电池技术快速发展期。”深蓝汽车科技有限公司高级项目总监周安健认为，固态电池进入到创新的机遇期。
技术的创新也带来了商业落地新范式。蔚来固态电池资深专家邓素祥表示，在新能源的大潮中，重在回归本质，稳定发展。而应用端模式创新对于固态电池产业化进程的作用亦不可小觑。
今年以来，蔚来“换电朋友圈”快速扩容，一方面，换电带来的用户体验价值正在更大范围得到认可，另一方面，换电模式似乎也在加快固态电池的产业化。在邓素祥看来，换电模式可以更好监控电池的健康状态，能够延缓电池的寿命，这对固态电池是非常关键的。
“换电模式可以提前体验固态电池的优异性能，更快推向市场。换电模式还可以积累装车运营及测试数据，为规模化提供支持。另外，固态电池可以从多方面提升换电体验。更高的能量密度，意味着换电之后可以行驶更长的里程，降低换电频率，也可以实现电池的轻量化，使得换电更加简便。”邓素祥表示，更好的低温性能、更高的安全性、更快的补能效率，伴随固态电池技术的不断成熟，换电模式的商业模式将会被认可，从而取得更大的成功。
值得关注的是，终端车企“价格战”压力传导至供应链上游，为保障供应链的安全、稳定与协同，一方面，电池新能源全产业链战略合作持续深化，产业一体化布局全面升温；另一方面，下游需求市场持续提质扩容，行业景气度大幅提升，固态电池量产上车被加快提上日程。
对此，蜂巢能源技术研发总经理苗力孝表示，公司半固态电池进行了两代产品规划，分别为270Wh/kg方壳电芯与350Wh/kg软包电芯。“预计半固态电池将在2024年完成产品定型，全固态电池产业链不完善，将在2030年后实现装车。”
“我国正凭借庞大的市场规模、完整的产业链和不断壮大的科研力量，迅速缩小与日本的差距，实现了并跑。”李峥表示，作为行业领跑者，日前上汽集团表示，全固态电池将于2025年在上汽自主品牌实现规模搭载，于2026年实现量产。
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