資料顯示，國內(nèi)的上汽、蔚來有望在2024年量產(chǎn)搭載半固態(tài)電池包的車型，長安、廣汽等也計(jì)劃在2025-2026年推出各自的半固態(tài)電池車型;而海外的豐田、本田、現(xiàn)代、奔馳等車企則布局全固態(tài)電池，多計(jì)劃將于2025-2030年量產(chǎn)相關(guān)車型。
全球范圍內(nèi)，除了車企布局以外，包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)、蜂巢能源、國軒高科、孚能科技、LG 新能源、SK On等頭部電池企業(yè)，都在進(jìn)行固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化落地。
國內(nèi)企業(yè)中，億緯鋰能、蜂巢能源等企業(yè)在全固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)度上領(lǐng)先;孚能科技、清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源、贛鋒鋰業(yè)半固態(tài)電池產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)裝車;多家廠商半固態(tài)電池產(chǎn)品具備量產(chǎn)能力。
2023年8月，清陶能源完成與上汽聯(lián)合開發(fā)的第一代半固態(tài)電池裝車試驗(yàn)，測試車輛最大續(xù)航里程達(dá)到1083公里，將于今年在上汽智己汽車平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。其計(jì)劃在2027年實(shí)現(xiàn)第三代全固態(tài)電池量產(chǎn)。
孚能科技2023年11月宣布，搭載其半固態(tài)電池的遠(yuǎn)航Y(jié)6正式下線，后者為大運(yùn)集團(tuán)旗下豪華新能源車型。孚能科技表示，其半固態(tài)電池已在多款品牌車型落地。
2023年12月，蜂巢能源推出方形半固態(tài)電池，即二代果凍電池新品。蜂巢能源還透露，正在就二代果凍電池新品洽談一項(xiàng)百億級(jí)的合作。
近日，某電池企業(yè)在投資者互動(dòng)平臺(tái)也表示，自2020年開始在固態(tài)電池材料、電極和電芯結(jié)構(gòu)，以及界面改性等方面布局相關(guān)專利，目前其已擁有固態(tài)電池相關(guān)核心專利十余件。同時(shí)，其固態(tài)電池產(chǎn)品處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，后續(xù)將根據(jù)客戶需求進(jìn)行配套量產(chǎn)。
不過，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化落地并非易事。業(yè)界人士分析指出，“半固態(tài)是將電解液含量從1逐漸減少趨于0，但全固態(tài)電池完全去除電解液，整個(gè)體系就變了，要完全解決固-固(固態(tài)電極與固態(tài)電解質(zhì))界面等各種問題?！?
事實(shí)上，自2008年就開始研發(fā)全固態(tài)電池的豐田，就將其全固態(tài)電池預(yù)計(jì)量產(chǎn)時(shí)間從原來的2027年推遲到了2030年以后，這也佐證了全固態(tài)電池研發(fā)難度之大，不容小覷。
02
固態(tài)電池需求將顛覆傳統(tǒng)鋰電上游格局
市場方面，據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，2023年國內(nèi)半固態(tài)電池出貨量達(dá)GWh級(jí)別。國信證券預(yù)計(jì)，2024年全球固態(tài)電池(含半固態(tài)電池)需求量或達(dá)2.3GWh，市場空間約19.5億元。到2030年，全球固態(tài)電池需求量有望達(dá)到220GWh，2024-2030年均復(fù)合增速或達(dá)114%;市場空間有望達(dá)到1162.3億元，2024-2030年均復(fù)合增速約98%。
在電池中國看來，固態(tài)電池遠(yuǎn)期具有高市場需求，而研發(fā)固態(tài)電池，尤其是全固態(tài)電池，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，不僅需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游深度協(xié)作，而且將對(duì)上下游帶來顛覆性的挑戰(zhàn)和機(jī)遇：
一是電解質(zhì)領(lǐng)域，硫化物、聚合物、氧化物、鹵化物等多技術(shù)路線并行，目前布局硫化物路線的企業(yè)較多。各技術(shù)路線的研發(fā)和驗(yàn)證過程中，在固-固界面接觸、界面反應(yīng)機(jī)制與穩(wěn)定性、電導(dǎo)率、制作工藝等方面，都面臨大量技術(shù)難點(diǎn)，甚至需要與正極材料等進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)和驗(yàn)證。
二是正極領(lǐng)域，目前，硫化物全固態(tài)電池用高鎳三元正極材料等關(guān)鍵材料成為正極材料企業(yè)研發(fā)重點(diǎn)，當(dāng)升科技、容百科技等頭部企業(yè)均已布局。未來，將從高鎳三元，向高電壓高鎳三元、超高鎳三元，再向尖晶石鎳錳酸鋰、層狀富鋰基等新型正極材料升級(jí)。
三是負(fù)極領(lǐng)域，能量密度更高的硅基負(fù)極，是現(xiàn)階段較具潛力的新型負(fù)極材料，杉杉科技、貝特瑞、翔豐華等頭部企業(yè)均已布局，部分企業(yè)樣品已處于客戶測試階段。而未來，全固態(tài)電池負(fù)極則可能向金屬鋰方向迭代。
四是隔膜領(lǐng)域，雖然半固態(tài)電池仍需要從傳統(tǒng)隔膜向氧化物涂覆隔膜升級(jí)，但未來全固態(tài)電池時(shí)代，固-固界面影響下，隔膜將逐漸消失。
五是設(shè)備領(lǐng)域，隨著固態(tài)電池材料和電芯技術(shù)、工藝的革新，也將對(duì)制造設(shè)備產(chǎn)生翻天覆地的變化，創(chuàng)新涂覆、疊片方式等勢必需要研發(fā)新型設(shè)備。
六是下游領(lǐng)域，拓寬固態(tài)電池應(yīng)用場景，將更有利于加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。如寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池將率先應(yīng)用于飛行器等領(lǐng)域。
當(dāng)前，各國均處于固態(tài)電池技術(shù)和量產(chǎn)的闖關(guān)階段，我國產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的優(yōu)勢在于擁有全球最大的新能源汽車市場以及頭部企業(yè)，不過仍需持續(xù)提升關(guān)鍵材料等產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)和支持能力，從而打好汽車強(qiáng)國、保持全球領(lǐng)先地位的關(guān)鍵一戰(zhàn)。
