國內固態電池產業加速推進 千億賽道呼之慾出？
轉自：中國經營報車視界
近幾年頻頻見諸報端的固態電池近日熱度強勁攀升，成為汽車圈最熱門的話題之一。
5 月 29 日，據《中國日報》報導，中國政府相關部委牽頭，或將投入60億元支持全固態電池研發，其中寧德時代（300750.SZ）、比亞迪（002594.SZ）、一汽、上汽、衛藍新能源和吉利共6家企業或獲得政府基礎研發支持。據悉，該項目經過嚴格篩選後，將具體分為七大項目，聚焦聚合物和硫化物等固態電池技術路線推進。
因具有更高的安全性、更長的循環壽命、更高的能量密度、高功率特性以及更強的溫度適應性等優點，近幾年來固態電池快速“升溫”，全球多個國家相關企業均在爭搶固態電池最先量產的“榮譽”。
中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高此前在一場行業論壇上表示，全固態電池具有技術顛覆的性能潛力，目前動力電池產業已經迎來新一輪材料創新週期，我國需要跨越創新週期，迎接國際新一輪動力電池技術之爭。
“在構成鋰離子電池的所有材料中，只有電解液是易燃易爆的。很多鋰離子電池的燃油、爆炸事故，也都是由於電解液出現了問題。固態電池不再使用電解液，使其提高了安全係數。”真鋰研究創始人、總裁墨柯在接受《中國經營報》記者採訪時表示，國家向全固態電池技術開發投入60億元，或將帶動社會資本以及相關企業向這一領域注入更多資金，以推動我國固態電池技術的發展，這將對我國固態電池產業發展帶來積極意義。從60億元的投入可以看到，相對於此前，國家對固態電池產業的發展明顯更為重視，接下來可能投入的力度也會越來越大。
“此次60億元的投入聚焦了硫化物、聚合物等不同技術路線，規避了押注單一技術路線的風險，也有利於固態電池技術發展的多元化，給予了企業更大的自主空間。”財信證券分析師楊鑫表示，此次針對6家企業的全固態電池研發專項投入，進一步整合了國內的研發力量，有望加速全固態電池的發展速度，預計全固態電池有望在2027年實現量產裝車。
重新審視“顛覆性技術”
固態電池被視為動力電池的一場顛覆性革命。
根據液態電解質在電池材料中的質量百分比含量的不同，業界將鋰電池分為液態電池（25%）、半固態電池（5%—10%）、準固態電池（0%—5%）和全固態電池（0%）。
近幾年來，固態電池一直處在汽車圈內人士的視線之中，固態電池概念個股在資本市場亦持續活躍。個中原因是固態電池被認為是鋰離子電池的“終極形態”。
當前，液態鋰電池是全球鋰電池主流技術。不過，現有液態鋰電池能量密度已經接近理論上限，與此同時，液態鋰電池使用的有機液態電解液具有易燃、易泄漏等問題使其存在安全風險。
相對於液態鋰電池，固態電池不再使用液態電解質，取而代之的是熱穩定性高、不易燃的固體電解質，因而在安全性上更具優勢。固態電池還能兼容更高性能的正負極材料，可以大幅提升鋰電池能量密度，使電動汽車實現更高續航里程。此外，固態電池還具備高功率特性以及更好的溫度適應性，使電動汽車充電速度更快、使用場景更多元。基於上述優點，行業內認為固態電池是“下一代電池技術”。
“近10年來，以硫化物固態電解質為代表的新型固態電解質發展迅猛，離子電導率趕上甚至超過了液態電解質。目前，大家已經形成共識，全固態電池是公認的‘下一代電池技術’的首選方案，被列入中國、美國、歐盟、日韓等主要國家的發展戰略，也成為下一代電池技術競爭的關鍵製高點。”今年1月底，歐陽明高在中國全固態電池創新發展高峰論壇上表示，從全球固態電池產業的佈局來看，中國企業的數量最多，其次是日本，日本企業的數量雖然不多，但實力很強。韓國也是如此。
相較於日本、韓國等企業在全固態電池領域的深耕積澱，我國進入固態電池賽道的時間更晚，而且主要是以科研機構和院校為支撐，產業化的進程更慢。總體而言，目前我國固態電池技術處於產品導入前的技術萌芽階段。
在目前主流的液態鋰電池體系中，我國在全球動力電池產業版圖上佔據舉足輕重的地位，全球排名前十的動力電池企業有6家來自中國。而要大舉發展固態電池，記者在採訪中瞭解到，行業內目前存在矛盾糾結的心態。
行業內較為普遍的看法是，從原料及基材生產、電芯及電池包裝配、電池生產應用到電池回收，全固態電池將對現有電池全生命週期產業鏈造成巨大沖擊。
“固態電池技術如果成熟了，動力電池產業現有的材料很多都用不到。首先，對於電解質的需求，將從液態轉換成固態，這是兩種完全不同的材料體系，意味著目前生產電解液的企業要去生產固態電解質。這存在一定的難度，因為我們在這方面沒有積累。其次，隔膜也將被完全取代。這些年來，在隔膜產業中我們投入了大量的資金，建立了優勢，而這些優勢在固態電池時代基本上也會蕩然無存。在正極材料方面也存在同樣的問題。”墨柯告訴記者，“如果要大力發展固態電池，就意味著我們要進行自我革命，這對企業而言的確是很難接受。但是，我們如果不進行自我革命，將來有很大的概率會被別人顛覆。”
歐陽明高此前曾表示，就算全固態電池在2030年實現產業化，它要想替代液態鋰離子電池50%的市場份額也需要20—30年時間。但需要注意的是，對於汽車技術而言，達到1%的市場份額已經是一種預警。
在歐陽明高看來，全固態電池的發展是未來的必經之路，要守住優勢、防止被顛覆，我國動力電池產業應堅持液態電池與全固態電池平衡發展的定位和目標，加大對全固態電池的研發佈局。
國家從資金層面給予支持，使業內對固態電池產業的信心有所增強。深藍科技高級項目總監周安健認為，在此次60億元國家研發項目的支持下，我國全固態電池的研發將提速，預計3—5年內或追趕上日本、韓國的發展水平，預計我國全固態電池在2027年可小規模示範裝車，2030年實現大規模量產裝車。
尚需解決技術與成本等難題
固態電池目前尚未走至量產上車的關鍵節點。從整個行業來看，全固態電池實現產業化的時間被設定在2027—2030年。
雖然目前行業內還存在比較大的顧慮，但是從目前的情況來看，固體電池賽道入局者眾多，其中包括傳統動力電池企業、整車企業等。對於全固態電池而言，誰能夠真正率先量產，誰就會佔據主導權。在此背景下，多家企業正在加快固態電池領域的研發和應用進度。
國軒高科（002074.SZ）5月17日在第13屆科技大會上發佈了全固態“金石電池”。其稱，目前公司已具備半固態電池產業化能力，建成半固態電池產能 2GWh，此次發佈的全固態電池預計將在2027年進行小批量上車試驗，產業鏈完善情況下在2030年實現量產。
清陶能源與上汽集團（600104.SH）的合資公司——上汽清陶計劃於2026年實現全固態電池正式量產，並完成樣車測試，2027年搭載全固態電池的智己汽車新車將實現量產並交付用戶。
寧德時代（300750.SZ)首席科學家吳凱近期在一場行業會議中則表示，全固態電池的成熟度指標若用1—9數字表示，寧德時代目前的成熟度在“4”的水平，目標為2027年到“7—8”的水平。在他看來，2027年寧德時代全固態電池實現小批量生產的機會很大，但受成本因素製約，大規模生產尚不能實現。
相對於國內企業現階段主要瞄準半固態電池產品進行開發，海外企業多採用全固態電池路線。記者注意到，寶馬汽車與Solid Power達成合作，預計2025年推出固態電池原型車，2030年量產固態電池車型。大眾汽車則與QuantumScape進行合作，預計2025年建立固態電池量產線。奔馳與輝能、Factorial Energy等合作，計劃2028年批量生產固態電池。豐田計劃2025年推出全固態電池混動汽車，2030年推出全固態電池純電汽車。
目前，全固態電池主要分為聚合物體系、氧化物體系、硫化物體系和鹵化物體系四種技術路徑。多位業內受訪人士告訴記者，現階段，全固態電池無論哪種路線都面臨困境和瓶頸，有許多科學問題尚未解決。全固態電池要真正迎來產業化，行業就必須要直面挑戰。
“儘管固態電池具備高能量密度、高安全性和快速充放電的優點，但受到固態電解質、電極材料的固有性質限制，固態電池目前性能有限，固-固界麵點接觸、界面阻抗大，產線兼容低，生產成本高。”國軒高科首席科學家朱星寶5月31日在一場主題峰會上表示。
在周安健看來，從產業化角度來講，全固態電池的關鍵挑戰是商品化屬性不足，成本過高，製作條件嚴苛。他認為，目前固態電池成本遠高於液態電池，仍不具備商品屬性。固態電解質目前製備條件苛刻，工藝難度大，用到的部分原材料價格較高。同時，全固態電池對生產工藝、成本和質量控製也提出了更嚴苛的要求。
墨柯在採訪中對記者表示，目前考慮成本問題還為時尚早，對於任何一個新技術而言，成本並不是在發展早期就應該考慮的問題，首先需要把產品先做出來，在這之後再考慮降成本的問題。在早期，液態鋰電池的成本也非常高。
“固態電解質的生產對於溫度和濕度等各個方面的要求都極為苛刻，因此對於其生產的開發很費時間。目前，三星在硫化物固態電解質以及對應的電池技術的開發方面相對來說比較領先，三星在2023年開發出了20Ah固態電池，在2023年也把第一條試生產線做出來了。但按照三星的計劃，要在2025年才能夠量產20Ah固態電池，也就是說它還要計劃用2年的時間去解決工程化方面的問題。”墨柯認為，對於固態電池的發展而言，技術的沉澱和積累非常關鍵。
雖然在多個維度面臨較大挑戰，但從長期來看，行業內普遍認為固態電池市場廣闊。研究機構EVTank在一份白皮書中指出，基於對固態電池技術路線和降本路徑的研判，預計到2030年全球固態電池的出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預計在10%左右，其市場規模將超過2500億元，主要為半固態電池。
