固態(tài)電池作為新型儲能技術(shù)，不僅政策支持，還備受市場關(guān)注，未來有望實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展。

近日，上汽集團(tuán)擬向清陶能源追加投資近27億元，深化布局固態(tài)電池技術(shù)。據(jù)悉，清陶能源專注于固態(tài)鋰電池、陶瓷隔膜、鋰電生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)，并已在固態(tài)電池核心材料、核心工藝、定制設(shè)備方面實(shí)現(xiàn)自主可控，是國內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付的固態(tài)電池企業(yè)之一。

基于安全和能量密度優(yōu)勢，固態(tài)電池目前已成為動力電池重要發(fā)展方向，吸引諸多車企、電池廠商持續(xù)加碼布局。業(yè)內(nèi)有觀點(diǎn)指出，固態(tài)電池作為新型儲能技術(shù)，不僅政策支持，還備受市場關(guān)注，未來有望實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展。

企業(yè)研發(fā)不斷提速

據(jù)了解，固態(tài)電池是一種采用固態(tài)電解質(zhì)的電池，相比傳統(tǒng)液態(tài)電池具有更高的能量密度、更長的壽命和更高的安全性能。傳統(tǒng)鋰電池的電解質(zhì)為液態(tài)，遇到空氣易燃燒爆炸，而固態(tài)電池的固態(tài)電解質(zhì)安全性更優(yōu)，這是吸引相關(guān)公司投入到固態(tài)電池領(lǐng)域開發(fā)的重要原因之一。

除上汽集團(tuán)外，當(dāng)前已有多家國內(nèi)外車企積極布局固態(tài)電池技術(shù)。國內(nèi)方面，蔚來近日在發(fā)布會中表示，150kWh電池包將于7月上線。該電池采用固態(tài)電解液、硅碳復(fù)合負(fù)極材料、超高鎳正極材料，單體能量密度達(dá)360Wh/kg。國際方面，今年4月，本田表態(tài)，除繼續(xù)推進(jìn)液態(tài)鋰離子電池的發(fā)展進(jìn)化外，還將開發(fā)和推出半固態(tài)和全固態(tài)電池等新一代電池。寶馬此前也表示，將于今年開始測試與美國電池技術(shù)公司合作開發(fā)的固態(tài)電池。據(jù)悉，搭載該固態(tài)電池的測試車將于2025年之前上路，配備固態(tài)電池的量產(chǎn)車型將在2030年推出。

車企對固態(tài)電池裝車躍躍欲試，也刺激上游電池供應(yīng)商研發(fā)提速。目前，衛(wèi)藍(lán)新能源、贛鋒鋰業(yè)等電池企業(yè)均已公開表示，公司業(yè)務(wù)覆蓋固態(tài)電池相關(guān)產(chǎn)品，且多家公司預(yù)計(jì)產(chǎn)品將在2023年批量交付。贛鋒鋰業(yè)近期接受投資者調(diào)研時(shí)表示，公司一代固態(tài)電池已經(jīng)開始量產(chǎn)，二代固態(tài)電池安全性能完全達(dá)到車規(guī)要求，研發(fā)樣品電池的循環(huán)性能已達(dá)到車企要求。

半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車在即

當(dāng)前，全球都在積極探索固態(tài)電池的研發(fā)，不過，值得注意的是，由于目前全固態(tài)電池技術(shù)和工藝難題仍未完全解決，且成本較高，因此，我國電池企業(yè)普遍選擇“從液態(tài)到半固態(tài)再到固態(tài)”的漸進(jìn)式發(fā)展路線。

“相比于半固態(tài)，全固態(tài)電池肯定更具優(yōu)勢。但現(xiàn)在全固態(tài)在技術(shù)上還沒有完全被攻克。”伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝此前接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)提到，“所以，目前業(yè)內(nèi)普遍將目光聚焦于一種折中產(chǎn)品，也就是還含有一部分電解液的半固態(tài)電池。”

據(jù)了解，半固態(tài)路線對于現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池體系更小，被視作全固態(tài)的過渡路線。“理論上講，固態(tài)電池目前基本上存在界面阻抗、生產(chǎn)工藝及成本等幾個(gè)方面的系列問題，這些問題如果改用半固態(tài)半液態(tài)的技術(shù)路線，都能得到緩解或者基本解決。”一位從業(yè)者對《中國能源報(bào)》記者表示。

蔚來創(chuàng)始人李斌曾公開表示，全固態(tài)電池量產(chǎn)還是很遠(yuǎn)的事情。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)真正的全固態(tài)電池量產(chǎn)仍需5年-10年。

不過，半固態(tài)電池作為一種過渡方案，已經(jīng)迎來量產(chǎn)裝車的關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)。今年以來，多家企業(yè)宣布，半固態(tài)電池產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。例如，近日工信部最新的變更擴(kuò)展公告目錄顯示，蔚來為其三款車型增加了電池供應(yīng)商——自研并生產(chǎn)半固態(tài)電池的衛(wèi)藍(lán)新能源；孚能科技在互動平臺上表示，公司將加快固態(tài)電池的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，目前半固態(tài)電池已逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

光大證券研報(bào)稱，隨著各正負(fù)極廠商與電池廠商紛紛加大研發(fā)力度，半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車已經(jīng)提上日程。預(yù)計(jì)今年會有一批領(lǐng)先的半固態(tài)電池企業(yè)逐漸發(fā)布車規(guī)級電池，2024年-2025年將是半固態(tài)電池商業(yè)化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

市場潛力巨大

不過，雖然半固態(tài)電池技術(shù)路線已經(jīng)成為諸多企業(yè)的過渡首選，但從目前來看，仍面臨一定難題。據(jù)了解，盡管半固態(tài)電池可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但其成本仍比液態(tài)電池高出不少，且性能上并沒有顯著提升，因此性價(jià)比不高，未來仍需通過規(guī)模化生產(chǎn)進(jìn)一步降低成本。

在業(yè)內(nèi)人士看來，半固態(tài)電池裝車量產(chǎn)能夠?yàn)槿虘B(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈布局打下基礎(chǔ)，隨著技術(shù)革新，混合固液電池將逐步減少液態(tài)電解質(zhì)的用量，最終實(shí)現(xiàn)全固態(tài)的目標(biāo)。

“現(xiàn)在，許多企業(yè)都在積極生產(chǎn)半固態(tài)電池，但半固態(tài)電池畢竟是一個(gè)過渡產(chǎn)品，最終還是會走上全固態(tài)路線。”吳輝認(rèn)為。

有觀點(diǎn)指出，一旦固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其高能量密度、安全性好等多方面優(yōu)勢將得以充分體現(xiàn)，或?qū)⒊蔀閯恿﹄姵匦袠I(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)路線。華泰證券研報(bào)稱：“固態(tài)電解質(zhì)的引入可以大幅提升電池安全性能。同時(shí)，匹配高能量密度正負(fù)極可以提升電池能量密度。固液混合電池電解質(zhì)路線已形成初步共識，將逐步向全固態(tài)演進(jìn)。但是，全固態(tài)路線當(dāng)前仍處于研發(fā)階段，短期內(nèi)將仍以固液混合電池為主要路線，預(yù)計(jì)2030年全球固態(tài)電池市場空間將超3000億元。”