固態電池拉開產業化大幕 群雄并起共赴萬億新征途

　　在鋰電池的進化之路上，全固態電池是終極目標。

　　近期多家電池企業紛紛發布全固態電池產品，為全固態電池產業化摁下了“加速鍵”：8月28日，鵬輝能源發布了第一代全固態電池；同一天，中創新航發布了名為“無界”的全固態電池，計劃在2027年實現小批量裝車驗證；寧德時代也表示，公司全固態電池2027年有望實現小批量生產……

　　有電池材料企業提供“彈藥”，鋰電池設備企業打造“槍炮”，中游的電池企業正共同奔赴固態電池的萬億征途。中信證券研報表示，2024年以來，我國固態電池行業出現半固態量產車型上市、半固態電池裝車滲透率達1%等邊際變化，產業化信號已至。據測算，2030年全球固態電池出貨需求將達643GWh，2024年—2030年復合年均增長率達133%，合計市場空間達1.2萬億元。

　　固態電池的產業化大幕已經緩緩拉開，全國固態電池的發展情況究竟如何？從液態到半固態、再到全固態電池的征途上有哪些“險關要隘”難以攻克？固態電池真正“量產元年”將在何時到來？記者探訪了多家固態電池產業鏈廠商尋求答案。

　　固態電池產業化“大幕揭開”

　　一瓶不起眼的白色粉末，蘊藏著鋰電池從液態走向固態的“龐大能量”，這是廣汽埃安向證券時報記者展示的全固態電解質。走進位于廣州市番禺區的廣汽埃安大堂展廳，記者看到了用玻璃瓶裝起來的粉末狀的高環境適應性復合固態電解質，以及用其生產的鋰金屬全固態電池、無鋰負極全固態電池。

　　廣汽埃安固態電池和固態電解質

　　據廣汽埃安工作人員介紹，采用固態電解質生產的全固態電池“開發難度堪比攀登珠穆朗瑪峰”，它可以實現高安全性能和400Wh/kg的超高能量密度，比目前量產的液態鋰電池體積能量密度提升50%以上。廣汽埃安也定下了一個目標：在2026年完成全固態電池開發，并首先搭載于昊鉑車型。

　　據起點研究院統計，中國固態電池產業鏈企業主要集中在珠三角和長三角。從珠三角到長三角，從中游電池企業上溯到鋰電設備廠商，記者又來到位于江蘇無錫的先導智能工廠。一臺臺精密又龐大的設備在這里被制造而出，先導智能已經完成從全固態電極制備、全固態電解質膜制備設備到高壓化成分容、致密化設備等全固態電池整線解決方案的技術攻關，攻破了全固態電池量產的“設備大關”。

　　先導智能工廠

　　先導智能董事長王燕清向證券時報記者表示：“全固態電池從技術成熟度來看已經接近‘商用階段’，只是由于尚未實現規模化量產，成本效益相對較低，目前仍處于市場探索與驗證階段。如今高端玩家已經結束觀望，正積極投身于全固態電池的市場開發和建設中，行業有望迎來快速發展機遇期。”

　　從技術路線來看，中國鋰電池行業從液態電池走向全固態的征途中，還要經過半固態、準固態電池的過渡階段。半固態、準固態和全固態電池，被統稱為固態電池。近期，鵬輝能源和中創新航紛紛發布全固態電池產品，而半固態電池商業化進程更快，嵐圖追光、智己L6等車型均搭載半固態電池，vivo X Fold3系列手機也采用了半固態電池，固態電池已經拉開了產業化的大幕。

　　據起點研究院發布的《2024固態電池發展白皮書》，截至2024年8月底，中國固態電池產業鏈企業（不包括設備企業）已超過250家，其中電芯企業100家，固態電解質企業達50家。目前各家企業公布的（半）固態電池產能及規劃已經超過400GWh，未來幾年固態電池發展將加速落地。

　　資本也為固態電池產業的發展“添了一把火”。起點研究院向記者提供的數據顯示，從2021年1月1日到2024年8月30日，據不完全統計，國內固態電池產業鏈融資案例發生不低于40例，融資金額超過95億元，其中衛藍新能源融資6次，太藍新能源融資5次。

　　電池產業鏈將“覆地翻天”

　　現階段，液態鋰電池的四大關鍵材料分別為正極材料、負極材料、隔膜和電解液，每個材料環節都涉及大量產業鏈企業。而全固態電池之所以比起液態電池具有更高安全性和更高能量密度，是因為其用不易燃的固態電解質取代了電解液和隔膜，可以兼容更為高比容的正負極材料。

　　這意味著，液態電池走向固態電池的進程中，電池產業鏈將產生“翻天覆地”的變化。英諾貝森能源科技集團聯合創始人、副總裁徐萬江認為：“全固態電池技術對產業鏈主要環節的影響程度，從大到小依次為隔膜、電解液、負極材料、正極材料。”

　　起點研究院研究主管吳雨龍表示，從正極材料來看，現有液態電池主要采用三元、磷酸鐵鋰和鈷酸鋰等，全固態電池將采用超高鎳三元、鎳錳酸鋰、富鋰錳基等。從負極材料來看，液態電池主要采用石墨，全固態電池的硅碳系比例會提高，鋰金屬也將更多應用在固態電池負極。

　　除此之外，鋰電設備方面將迎來大規模“更新換代”。“在制造方面，如果全固態電池采用濕法工藝，那么目前液態鋰電池的一般設備都不能用。如果采用干法工藝，那么目前液態鋰電池三分之二的設備都不能用，因此要重新設計匹配全固態電池生產的工藝及設備。” 吳雨龍說。

　　不過，液態電池產業鏈企業仍有較長的“緩沖期”來應對上述變化。中南大學張永柱教授表示，半固態和全固態要對目前的產線進行修改、調整，這需要一些時間。在新能源行業里，液態電池產線已經投資了幾萬億，企業們是一定要把傳統的液態電池投資先收回來，然后再搞半固態和全固態。未來3年—5年，設備廠、軟件廠、芯片廠需要騰出時間來做半固態和固態的產業化，來降低成本。

　　張永柱認為，未來鋰電池產業將是多種技術路線共存的局面，到2030年半固態電池有望占據10%的市場份額，全固態電池占據5%的市場份額，改良的液態電池仍然是主流。

　　量產路上仍存“險關要隘”

　　起點研究院預計，全球固態電池未來兩年將加速發展，2025年到2030年將是半固態電池和準固態電池產品導入期，2030年到2035年將是全固態電池產品導入期。

　　盡管多家車企已經實現了半固態電池的“上車”，但固態電池產業發展仍存在技術、路線、材料、制造、成本等多重難關。

　　從技術來看，主要是“固固界面”的難題待解。在固態電解質中，電極和電解質之間的界面接觸從固—液接觸變為固—固接觸，接觸面積小，形成了更高的界面電阻。這導致了固態電池循環壽命差、快充性能差等問題。“如何解決好固態電池中的界面問題，成為了固態電池能否大規模應用的關鍵，如何兼顧電導率、減少副反應、降低阻抗仍是目前產業在攻克的方向。”吳雨龍表示。

　　其次，固態電池涉及路線較多，僅固態電解質就涉及聚合物、氧化物、硫化物三大路線。吳雨龍稱，根據固態電解質前驅體材料的選材不同，每種路線下面又有很多分支，哪種路線綜合性能最優、成本最具有性價比、最有可能實現大規模量產，都需要學界和產業界共同努力“探路”。

　　從材料來看，固態電池體系采用高性能的正負極材料，往往涉及高價稀有金屬，原材料成本遠高于液態電池。“固態電池所需的電極材料、電解質等材料多為高科技新材料，加之產業鏈尚不完善，部分原材料未實現量產，整體產業鏈成本也比較高昂，這也在一定程度上制約了市場的發展。”王燕清向記者表示。

　　制造方面，由于固態電池在電解質、制造工藝方面與液態電池存在顯著差異，因此需要開發全新的生產設備和工藝流程。吳雨龍表示，干法電極制備技術、電解質轉印涂布技術、等靜壓成型技術等都有待進一步攻克，很多生產環節設備需要定制生產，這些都進一步抬高了制造成本。

　　從價格來看，起點研究院向記者提供的數據顯示，某固態電池企業賣給車企的半固態電池售價超過2元/Wh，某新興固態電池企業賣給某飛行器企業的準固態電池售價超7元/Wh。而同期液態車用三元電芯價格是0.5元—0.6元/Wh，磷酸鐵鋰電芯是0.3元—0.45元/Wh。可以看到，固態電池價格目前是液態電池的數倍。降低成本將成為固態電池大規模商用前需要攻克的重點關隘。

　　不過，在液態鋰電池的能量密度已經接近安全極限的情況下，發展固態電池是大勢所趨。王燕清認為：“隨著生產技術的提高和規模化生產的推進，全固態電池的成本將逐漸下降，最終將具備與半固態電池乃至傳統液態電池相抗衡的市場競爭力。”

　　責編：李丹

　　校對：王錦程

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