4月的上海車展上,長安汽車全固態(tài)電池的首秀與梅賽德斯-奔馳宣布加速量產(chǎn)計(jì)劃,再次將固態(tài)電池推至聚光燈下。
這場始于2023年特斯拉4680電池的固態(tài)技術(shù)革命,如今已演變?yōu)槿蜍嚻笈c電池巨頭的“軍備競賽”。
比亞迪、廣汽、寧德時(shí)代等中國企業(yè)紛紛拋出2026-2030年量產(chǎn)時(shí)間表,而豐田、寶馬等國際巨頭亦將2030年定為固態(tài)電池裝車“大限”。
??技術(shù)路線分化:硫化物異軍突起??
固態(tài)電池的核心突破點(diǎn)在于固態(tài)電解質(zhì)材料,而氧化物、聚合物、硫化物三大技術(shù)路線的競爭已進(jìn)入白熱化階段。
盡管早期研發(fā)中氧化物路線因工藝成熟度較高而備受關(guān)注,但硫化物體系正以“黑馬”姿態(tài)后來居上。
中國科學(xué)院院士在2025年第二屆全固態(tài)電池峰會上表態(tài),全固態(tài)電池的技術(shù)路線應(yīng)聚焦硫化物電解質(zhì),匹配高鎳三元正極和硅碳負(fù)極,目標(biāo)鎖定400Wh/kg能量密度與1000次循環(huán)壽命。
這一論斷得到產(chǎn)業(yè)鏈巨頭的響應(yīng):寧德時(shí)代將硫化物路線研發(fā)團(tuán)隊(duì)擴(kuò)充至超千人,并進(jìn)入20Ah樣品試制階段;華為則公布硫化物固態(tài)電解質(zhì)專利,試圖在材料底層創(chuàng)新中搶占先機(jī)。
硫化物體系的優(yōu)勢在于其超高的離子電導(dǎo)率(接近液態(tài)電解液),但其空氣穩(wěn)定性差、界面反應(yīng)劇烈的短板也曾令業(yè)界望而卻步。
如今,恩捷股份旗下湖南恩捷已申請38項(xiàng)硫化物相關(guān)專利,通過摻雜改性技術(shù)突破空氣敏感難題,為產(chǎn)業(yè)化掃除關(guān)鍵障礙。
??產(chǎn)業(yè)鏈競速
在“2027年量產(chǎn)”的行業(yè)共識下,中國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈正上演“速度與激情”。
廣汽集團(tuán)宣布初步打通全固態(tài)電池全流程制造工藝,計(jì)劃2026年搭載昊鉑車型;比亞迪啟動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化可行性驗(yàn)證,涵蓋材料研發(fā)、電芯系統(tǒng)開發(fā)與產(chǎn)線建設(shè);而北京亦莊、江西于都等地已建成國內(nèi)首批全固態(tài)電池量產(chǎn)線。
這場競賽的殘酷性體現(xiàn)在產(chǎn)能布局的“軍備競賽”中。
據(jù)GGII統(tǒng)計(jì),全球固態(tài)電池規(guī)劃投資超2000億元,規(guī)劃產(chǎn)能突破400GWh,僅中國就有超200家企業(yè)涌入該領(lǐng)域,其中60余家專注固態(tài)電解質(zhì)研發(fā)。
但產(chǎn)能擴(kuò)張背后暗藏隱憂:硫化物電解質(zhì)粉體的規(guī)?;苽淞悸?、干法電極工藝的精度控制、固固界面阻抗的穩(wěn)定性等工程化難題,仍制約著從實(shí)驗(yàn)室樣品到車規(guī)級產(chǎn)品的跨越。
??應(yīng)用場景破局
當(dāng)業(yè)界目光聚焦新能源汽車時(shí),固態(tài)電池的野心早已突破地面交通邊界。
2024年11月,億航智能聯(lián)合欣界能源完成全球首次eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器)固態(tài)電池飛行試驗(yàn),被剪切、針刺后的電池仍能穩(wěn)定供電,展現(xiàn)其在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢。
在儲能領(lǐng)域,固態(tài)電池的長循環(huán)壽命(目標(biāo)超1萬次)與高安全性,正成為電網(wǎng)級儲能的新選項(xiàng);而在消費(fèi)電子領(lǐng)域,蘋果、三星等巨頭已秘密布局超薄固態(tài)電池,試圖顛覆現(xiàn)有電子產(chǎn)品形態(tài)。
??成本困局與破局之道??
盡管技術(shù)突破頻傳,全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化仍面臨“死亡谷”挑戰(zhàn)。真鋰研究數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前全固態(tài)電池成本高達(dá)800-1000美元/kWh,是液態(tài)鋰電池的3倍以上。
成本高企的根源在于硫化物電解質(zhì)的稀有金屬用量(如鍺、錫)以及干法工藝設(shè)備的高昂投入。
降本路徑逐漸清晰:
??材料體系迭代??:寧德時(shí)代研發(fā)的無鈷高鎳正極與硅碳負(fù)極組合,可降低貴金屬依賴;
??工藝革新??:比亞迪探索的“半固態(tài)過渡路線”,利用現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)兼容生產(chǎn);
??商業(yè)模式創(chuàng)新??:蔚來通過換電模式構(gòu)建固態(tài)電池梯次利用網(wǎng)絡(luò),攤薄全生命周期成本。
??全球競合:中日韓的“三國殺”??
在這場技術(shù)革命中,地緣競爭格局悄然重塑。日本憑借豐田、松下等企業(yè)在硫化物路線的二十年積累,手握全球60%固態(tài)電池專利,政府更投入超2000億日元扶持研發(fā);韓國選擇氧化物與硫化物并行策略,三星SDI計(jì)劃2028年推出能量密度400Wh/kg產(chǎn)品;而中國則依托龐大的市場需求與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢,試圖通過“技術(shù)突圍+產(chǎn)能碾壓”實(shí)現(xiàn)彎道超車。
預(yù)言或許正在應(yīng)驗(yàn):2027年全固態(tài)電池小批量裝車,2030年規(guī)模量產(chǎn)——這不僅是一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn),更是全球鋰電產(chǎn)業(yè)權(quán)力交接的分水嶺。
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