固態(tài)電池近期涌現(xiàn)了一批階段性成果。在國(guó)內(nèi)，北京純鋰新能源科技公司投資建設(shè)的國(guó)內(nèi)首條全固態(tài)鋰電池量產(chǎn)線幾日前投產(chǎn)，意味著其純鋰50安時(shí)數(shù)全固態(tài)電池邁向量產(chǎn)階段。在海外，梅賽德斯-奔馳和斯特蘭蒂斯集團(tuán)投資的美國(guó)固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)Factorial近期推出全固態(tài)電池，能量密度可達(dá)450Wh/kg。

固態(tài)電池被廣泛認(rèn)為是電池領(lǐng)域的下一代“革命性”產(chǎn)品，是現(xiàn)有動(dòng)力電池體系潛在的“顛覆者”。正如高盛所說(shuō)，固態(tài)電池等重大創(chuàng)新在未來(lái)幾年，可能會(huì)改變新能源汽車(chē)行業(yè)的游戲規(guī)則。這一革命性技術(shù)有望在兩三年內(nèi)走出實(shí)驗(yàn)室逐步“上車(chē)”，但大規(guī)模商用還任重道遠(yuǎn)。

圖為鋰金屬固態(tài)電池成套線局部。新華社記者　唐文豪　攝

行業(yè)加速布局固態(tài)電池

固態(tài)電池與目前行業(yè)廣泛應(yīng)用的鋰離子電池相比，最大不同在于用固態(tài)電解質(zhì)代替電解液，擁有更高的能量密度、更高的安全性、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命。對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)不可錯(cuò)失的技術(shù)和機(jī)會(huì)。

無(wú)論寧德時(shí)代、比亞迪這樣的行業(yè)領(lǐng)頭羊，還是上汽集團(tuán)、廣汽集團(tuán)、蔚來(lái)汽車(chē)這樣的傳統(tǒng)車(chē)企和新勢(shì)力車(chē)企，再到豐田、大眾、奔馳等外資車(chē)企，想要在下一個(gè)十年實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先“卡位”，固態(tài)電池是必爭(zhēng)之地。

也因此，相關(guān)企業(yè)早已開(kāi)始研發(fā)布局，并陸續(xù)獲得了階段性成果，在性能提升和量產(chǎn)進(jìn)度方面取得顯著進(jìn)展，將固態(tài)電池的熱度推至高位。

2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池，這是寧德時(shí)代此前披露的時(shí)間表。寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在9月舉辦的世界動(dòng)力電池大會(huì)上透露，寧德時(shí)代在全固態(tài)電池研發(fā)方面已有七八年時(shí)間，一直試圖尋求突破。

圖為在中國(guó)石化燕山石化公司拍攝的加氫站。新華社記者　鞠煥宗　攝

圖為在北京大興國(guó)際氫能示范區(qū)內(nèi)，一家生產(chǎn)氫能燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的員工在裝配設(shè)備。新華社記者　李欣　攝

圖為在現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)展臺(tái)拍攝的氫燃料電池系統(tǒng)。新華社記者　蒲曉旭　攝

奇瑞汽車(chē)10月宣布，計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池上車(chē)，2027年規(guī)模化量產(chǎn)，期望在下一階段實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)領(lǐng)域的“逆襲”。

今年5月，上汽集團(tuán)發(fā)布了固態(tài)電池時(shí)間表：2026年，全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)交付量產(chǎn)，能量密度超過(guò)400Wh/kg，是傳統(tǒng)動(dòng)力電池的一倍以上；2027年，搭載全固態(tài)電池的智己新車(chē)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付。

“中國(guó)在全固態(tài)電池量產(chǎn)領(lǐng)域，最大的優(yōu)勢(shì)是產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場(chǎng)規(guī)模。我們有最完整的產(chǎn)業(yè)鏈、最大的市場(chǎng)、最多的研究人員。我們對(duì)全固態(tài)電池量產(chǎn)的中國(guó)方案和中國(guó)路線非常有信心。”上汽集團(tuán)副總裁、總工程師祖似杰說(shuō)。

廣汽集團(tuán)董事長(zhǎng)曾慶洪曾經(jīng)“抱怨”，從利潤(rùn)看，車(chē)企是在給電池廠“打工”，也因此，廣汽十分重視將下一代電池技術(shù)掌握在自己手中。利用第三代海綿硅負(fù)極技術(shù)和高面容量固態(tài)正極技術(shù)，廣汽全固態(tài)電池能量密度達(dá)到400Wh/kg以上，較當(dāng)前量產(chǎn)液態(tài)鋰離子電池能量密度提升50%以上，預(yù)計(jì)2026年在昊鉑車(chē)型上搭載。

一些固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)獲得各類(lèi)資本關(guān)注，比如，中科深藍(lán)匯澤近日獲得中石化資本的Pre-A輪融資。據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院不完全統(tǒng)計(jì)，截至2024年9月末，國(guó)內(nèi)24家固態(tài)電池領(lǐng)域企業(yè)（含固態(tài)電池、固態(tài)電解質(zhì)、正極材料等）共完成75筆融資。

技術(shù)路線共性難點(diǎn)待破

“革命性”的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、產(chǎn)業(yè)價(jià)值，讓固態(tài)電池成為全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。歐美日韓企業(yè)對(duì)固態(tài)電池技術(shù)的期望更高更迫切，他們認(rèn)為，絕不能浪費(fèi)贏得下一個(gè)技術(shù)革命的機(jī)會(huì)。這些國(guó)家均在大力發(fā)展固態(tài)電池，其中，日本企業(yè)專(zhuān)利布局領(lǐng)先，專(zhuān)利占全球的68%，全球固態(tài)電池專(zhuān)利申請(qǐng)前5名企業(yè)有4家日本企業(yè)和1家韓國(guó)企業(yè)。

豐田是固態(tài)電池的先行者，2008年就已開(kāi)始布局，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其在固態(tài)電池領(lǐng)域的專(zhuān)利超過(guò)1300項(xiàng)，位居世界之首，豐田也希望能夠借固態(tài)電池在新能源汽車(chē)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“翻身”。

日本政府近日宣布，將通過(guò)“電池供應(yīng)保障計(jì)劃”提供高達(dá)約170億元人民幣的資金支持，推動(dòng)本國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。日本汽車(chē)分析人士說(shuō)：“我們相信，固態(tài)電池將成為電動(dòng)汽車(chē)的游戲規(guī)則改變者。”

當(dāng)前，全固態(tài)電池呈現(xiàn)技術(shù)路線多元化態(tài)勢(shì)，各技術(shù)路線在工程技術(shù)上都存在固態(tài)電解質(zhì)和電池材料更新等共性難點(diǎn)。

中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高是動(dòng)力電池的權(quán)威專(zhuān)家，他認(rèn)為，從技術(shù)研發(fā)節(jié)點(diǎn)上看，2025年至2030年，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)將重點(diǎn)攻關(guān)固態(tài)電解質(zhì)；2030年至2035年，重點(diǎn)攻關(guān)高容量復(fù)合負(fù)極；2035年至2040年，重點(diǎn)攻關(guān)高容量復(fù)合正極。

從主要企業(yè)的研發(fā)和量產(chǎn)計(jì)劃來(lái)看，業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計(jì)，全固態(tài)電池有望于2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車(chē)，并于2030年起開(kāi)啟降本通道。

“全固態(tài)電池早期有望率先應(yīng)用于消費(fèi)電子、航空航天和高端電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)，到2030年在動(dòng)力電池和消費(fèi)電池中的滲透率分別達(dá)到2%和10%。”東方證券報(bào)告指出。

產(chǎn)業(yè)化時(shí)間表逐步清晰

按照寧德時(shí)代的評(píng)估，如果用數(shù)字1到9表示固態(tài)電池的技術(shù)和制造成熟度，那么1是剛開(kāi)始，9是技術(shù)成熟、可以投入大規(guī)模生產(chǎn)，而當(dāng)前行業(yè)的最高水平只到4左右。換言之，全固態(tài)電池還處于剛剛走出實(shí)驗(yàn)室、逐步開(kāi)啟產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證的階段。

長(zhǎng)安汽車(chē)先進(jìn)電池研究院副總經(jīng)理、深藍(lán)汽車(chē)動(dòng)力開(kāi)發(fā)副總經(jīng)理杜長(zhǎng)虹認(rèn)為，以豐田為首的日系企業(yè)處于工程化階段，公開(kāi)信息顯示其固態(tài)電池2030年左右可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)輛級(jí)的裝車(chē)；國(guó)內(nèi)則處于從材料到電芯開(kāi)發(fā)階段，面向商業(yè)化的全固態(tài)電池還不能實(shí)現(xiàn)從材料到電芯到工藝的全流程，受制于此，全固態(tài)電池優(yōu)先會(huì)在深空、深海、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。

廣汽埃安新能源汽車(chē)股份有限公司電池研發(fā)部負(fù)責(zé)人李進(jìn)表示，從技術(shù)攻關(guān)進(jìn)度來(lái)說(shuō)，固態(tài)電池至少還需要2年時(shí)間。2027年至2030年，一些關(guān)鍵技術(shù)逐步完善提升后上車(chē)應(yīng)用，2030年至2035年，快充性能和電池成本達(dá)到一定競(jìng)爭(zhēng)力，特別是在高性能車(chē)上有一定競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)用規(guī)模將逐漸擴(kuò)大。

值得一提的是，人工智能可能會(huì)成為固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化“加速器”，比如，24小時(shí)的黑燈實(shí)驗(yàn)室、大算力計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用，將為全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化突破增加更多確定性。

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