固态电池量产应用的拐点正在加速到来

2024-05-13 16:05:39 来源：中国能源报

226

简介：基于安全性及能量密度方面的突出优势，固态电池被认为是液态电池的下一代技术，成为动力电池的重要发展方向，吸引诸多企业加码布局。在业内人士看来，未来，动力电池技术路线必将呈现多元化发展趋势，固态电池技术在多个领域应用的加速落地，将为行业可持续发展注入新活力。

固态电池

固态电池是一种新型的电池技术，与传统液态电池相比具有许多优势。它使用固态电解质代替了传统液态电解质，并且将阳极和阴极材料直接放置在电解质中。这种设计使得固态电池更加安全、稳定和高效。

基于安全性及能量密度方面的突出优势，固态电池被认为是液态电池的下一代技术，成为动力电池的重要发展方向，吸引诸多企业加码布局。在业内人士看来，未来，动力电池技术路线必将呈现多元化发展趋势，固态电池技术在多个领域应用的加速落地，将为行业可持续发展注入新活力。

相比于传统的液态电池，固态电池具有更高的安全性。液态电池由于使用液体电解质，在高温或过充电情况下易发生热失控，甚至可能引发火灾或爆炸。而固态电池采用固体电解质，具有更低的热失控风险，大大提高了电池的安全性。这对于电动汽车等动力电池应用来说尤为重要，可以有效避免因电池安全问题带来的风险，提升用户的使用信心。

应用领域广泛

当前，半固态电池正逐步实现装车，加速向商业化应用阶段迈进。除长安、广汽外，截至目前，蔚来、宝马、丰田等多家车企已相继宣布固态电池装车时间点。同时，卫蓝新能源、赣锋锂业等电池企业也公开表示，公司业务覆盖固态电池相关产品。

上汽集团旗下智己汽车日前宣布，其推出的电动汽车智己L6搭载了准900V超快充“光年”固态电池;蔚来汽车则宣布150kWh超长续航电池包正式步入量产阶段，首块150kWh量产电池包已正式下线，计划在第二季度上线投入使用。据悉，蔚来150kWh电池包于2021年发布，采用固液混合电解质，属于半固态电池。

值得一提的是，固态电池的潜在应用领域不仅限于电动汽车。当下，固态电池也被认为是支持低空经济发展的关键技术。今年1月，力神电池完成全新一代半固态电池开发，能量密度达402Wh/kg，该产品未来将主要瞄准超长续航中高端电动汽车，以及电动垂直起降飞行器(eVTOL)等领域。此前，力神电池已实现将能量密度为325Wh/kg的电池应用于eVTOL。

华金证券指出，2024年以来，国内加快eVTOL商业化落地，对高能量密度、高功率、高安全性的电池需求迫切，固态电池完美契合市场需求，产业化进程有望提速。

研究机构EVTank认为，eVTOL行业的兴起为锂电池及下一代电池技术(全固态电池、锂金属电池等)的应用开辟了新领域，创造了新的增长动能，同时，电池技术的进步也能为eVTOL行业规模化和商业化发展提供坚实基础。

性能优势显著

有业内人士指出，相比传统液态电池，固态电池具备更高能量密度、更长循环寿命，有望成为下一代高性能锂电池候选技术。

以广汽集团发布的固态电池为例，据官方介绍，广汽集团凭借第三代海绵硅负极技术和高面容量固态正极技术，全固态电池能量密度达到400Wh/Kg以上，较当前量产的液态锂离子电池体积能量密度提升52%以上，质量能量密度提升50%以上。

“在锂电产业发展进程中，现有材料体系的迭代升级是推动产品能量密度提升的关键。比如，固态电池使用固态电解质代替传统电解液，从而具备更高的能量密度和安全性，这就属于内部材料的技术进步。”真锂研究创始人墨柯此前接受记者采访时表示。

另外，固态电池相对较高的安全性也是吸引企业投入该领域的重要原因。据了解，液态电解质受温度、压力等因素影响，有燃烧的风险，而固态电池采用固态电解质，具有较高的热稳定性和较低的燃烧风险，安全性更优。

凭借多重优势，固态电池正日益被行业看好。在业内人士看来，企业需根据市场变化动态调整产品结构，积极对固态电池等前沿技术持续开展研发和技术储备，以跟上市场发展步伐，持续保持竞争力。“固态电池是动力电池下一代技术方向，不论车企还是电池企业，一定要积极布局。”伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉建议。

渐进发展模式

值得注意的是，虽然不少企业已官宣相关产品，并给出相对确切的上车节点，但目前固态电池商业化进程仍处于初期阶段，大规模应用仍面临挑战。宁德时代方面此前表示，固态电池有3条技术路线：氧化物路线、硫化物路线及聚合物路线。目前，还有很多基本问题待解决，如大多数固态电解质中的离子扩散速率与液态电解质存在数量级差异、固固界面难以始终保持良好接触等。

在此背景下，我国许多企业选择从液态到半固态再到全固态的渐进式发展路线。据了解，相比于全固态电池，半固态电池可以兼容现有液态电池工艺设备和材料，能以较低成本量产，因此成为过渡方案。

半固态电池的快速发展将为固态电池产业链的提前布局打下基础。不过，业界普遍认为，未来逐步从半固态过渡到全固态仍是动力电池的研究方向。吴辉也提到：“半固态电池对于电池能量密度并没有特别明显的提升。虽然现在许多企业都在积极生产半固态电池，但未来肯定还是会走上全固态路线。”

业内人士指出，未来随着技术的不断进步和市场的推动，固态电池有望成为能源存储领域的重要一环。华泰证券表示，量产上车叠加低空等场景应用预期，固态电池市场热度高企。近期固态电池板块催化不断，一方面固态电池在新能源汽车、消费电子领域实现应用、新品发布的消息连连，另一方面，固态电池在低空飞行器等下游应用的可能性引发关注。当前来看，固态电池作为未来电池技术的重要方向，具有广阔的应用前景。随着技术的不断突破和市场需求的不断增长，固态电池的量产应用拐点将会更加加速到来，引领能源存储领域的新一轮革命。