固态电池战场鸣枪:2027年装车时间表锁定,宁德时代遭遇“颠覆者”围攻
一场围绕下一代动力电池的争夺战已进入倒计时。 随着奇瑞、比亚迪等车企将固态电池装车时间表明确锁定在2027年,这场原本停留在实验室的技术竞赛正式进入产业化冲刺阶段。 能量密度突破600Wh/kg、续航直指1500公里、彻底解决自燃风险固态电池带来的性能飞跃正在改写行业规则,而当前电池霸主宁德时代面临前所未有的转型压力。
固态电池竞赛加速:2027年成为行业关键节点
近期,中国新能源汽车领域关于固态电池的新闻密集爆发,各大车企不约而同地将固态电池的装车时间表锁定在2027年这一关键节点。 奇瑞汽车在2025全球创新大会上展示了令人瞩目的犀牛S全固态电池模组,其电芯能量密度高达600Wh/kg,这一数字远超当前主流液态锂电池(200-300Wh/kg),若搭载于现有车型,可使续航里程轻松突破1200-1300公里。 按照奇瑞的计划,该电池将在2027年启动首批装车验证。
无独有偶,比亚迪也在今年7月于重庆璧山基地下线了首款能量密度达400Wh/kg的全固态电池。 比亚迪的规划显示,到2027年,首批搭载固态电池的高端轿跑(如仰望U9)将开启千台级示范运营,总续航有望突破1500公里。 同样,长安汽车计划在2027年量产其“金钟罩”电池,能量密度达400Wh/kg,续航目标1500公里;广汽集团则计划2026年在昊铂车型上搭载全固态电池。
作为全球动力电池行业的龙头企业,宁德时代同样将2027年作为全固态电池小批量生产的时间点。 宁德时代主要采用硫化物和凝聚态聚合物双材料体系作为固态电池的电解质材料,其20Ah样品能量密度已达450Wh/kg,-30℃放电效率为85%。 不过,与车企的高调宣传相比,宁德时代对固态电池的商业化前景持更为谨慎的态度。
从全球视角来看,2027年同样成为国际车企固态电池商业化的重要时间窗口。 丰田计划在2027年推出搭载全固态电池的电动汽车,宣称充电不到10分钟便可行驶1200公里;宝马承诺2025年前推出搭载全固态电池的电动汽车原型;韩国三星SDI则预计2027年启动量产。 这一系列技术路线图的公布,预示着全球新能源汽车产业正在迎来一场关于动力电池的技术革命。
技术路线分化:硫化物、氧化物与聚合物三大路径并行
当前固态电池技术路线主要分化为三大阵营:硫化物、氧化物和聚合物,各家企业根据自身技术积累选择了不同的发展路径。
硫化物路线因其高离子电导率(接近液态电解液)被宁德时代、比亚迪和广汽等企业列为主攻方向。 硫化物的最大优势在于能够实现电池快速充放电,提高使用效率。 该材料对水分极其敏感,稳定性差,需要在高纯惰性气体保护下生产,工艺难度大。
氧化物路线则以高稳定性和相对较低的成本受到清陶能源、卫蓝新能源等企业青睐。 奇瑞汽车选择的正是氧化物固态电解质技术路线。 氧化物的工艺复杂,成本低是其一大优势,有助于降低电动汽车的制造成本。
聚合物路线主要被上汽等企业试水,其在常温下具有较好的柔韧性和可加工性,高温性能弱是劣势。 为解决单一材料体系的局限性,复合电解质技术成为行业共识,通过无机与有机材料的复合实现“1+1>2”的效果。
中国科学院院士欧阳明高指出:“当前要聚焦以硫化物电解质为主体电解质,匹配高镍三元正极和硅碳负极的技术路线,以能量密度400瓦时/公斤、循环寿命1000次以上为性能目标,确保2027年实现轿车小批量装车。 ”
固态电池为何被称为“游戏规则改变者”?
固态电池被誉为下一代动力电池的真正核心,其根本优势在于材料层面的革命性突破。 与传统锂离子电池使用液态电解液不同,固态电池采用固态电解质(如陶瓷、玻璃、硫化物或固体聚合物)完全取代液态电解液,这一改变带来了多重性能的飞跃。
安全性能的颠覆性提升是固态电池最受关注的优点之一。 传统液态锂电池中的有机溶剂具有易燃性、高腐蚀性等特点,在电池受到撞击、进水或高温情况下,容易引起燃烧、爆炸。 而固态电解质不可燃、无腐蚀性,从根本上消除了电解液泄漏和燃烧的风险。 奇瑞在现场演示中展示,其全固态电池被电钻钻孔后,不仅无冒烟、无起火,还能持续供电,针刺、切割测试通过率100%。 丰田公司进行的固态电池针刺试验同样显示,反复针刺后电池样品未出现起火现象。 这一安全特性将彻底解决电动汽车的“自燃焦虑”。
在能量密度方面,固态电池实现了真正的突破。 固态电解质取代了液态电解液和隔膜,释放了更多空间容纳活性材料,同时允许使用锂金属等高能量密度负极材料,使电池能量密度可达传统锂电的2-3倍。 目前奇瑞实现的600Wh/kg实验室数据,远超当前液态锂电池的上限(约350Wh/kg),这意味着同样重量的电池可存储翻倍的能量,使电动车续航轻松突破1000公里大关,甚至有望达到1500公里。 这意味着从北京到上海的单程行驶可无需中途补能,彻底击碎续航焦虑。
充电效率的提升同样令人印象深刻。 固态电池支持超快速充电,在800V高压平台下,15-25分钟即可充满,最快6分钟补能1000公里。 辉能科技开发的锂陶瓷电池甚至支持12分钟补能80%,充电效率媲美燃油车加油。 ,固态电池还具有出色的热稳定性,在-30℃低温环境下电量保持率可达85%,解决了北方用户冬季续航“腰斩”的痛点。
固态电池还展现出更长的循环寿命。 奇瑞的硫化物全固态电池在循环2000次后容量保持率仍达92%,这意味着即使每天充放电一次,也可保证超过5年的使用寿命。 根据QuantumScape公司公布的数据,固态电池在800次循环后仍能保持80%以上的容量,远超传统电池。 复旦大学的“分子补锂”技术甚至可将电池循环寿命延长至1万次以上,大幅降低储能电站度电成本。
更为深远的是,固态电池将改变电动汽车的设计理念。 无需外部加压装置,固态电池不再受限于固定形态,电池包结构设计因此具备空前自由度,未来整车空间布局将拥有无限的想象空间。 这意味着汽车制造商可以更灵活地设计车辆底盘和内部空间,为新能源汽车的形态创新打开新局面。
宁德时代的应对策略:双轨并行与理性布局
面对固态电池领域的激烈竞争,作为全球动力电池行业的龙头企业,宁德时代展现出既积极布局又保持战略理性的应对策略。 宁德时代在固态电池领域已有10余年的研发积累,目前已组建了1200人的庞大研发团队,在硫化物全固态电池技术方面处于行业领先地位。 公司主要采用硫化物和凝聚态聚合物双材料体系作为固态电池的电解质材料,计划在2027年实现全固态电池的小批量生产。
宁德时代独特的“双轨并行”战略值得关注。 一方面,公司积极推进半固态电池的产业化,作为过渡方案。 2023年推出的凝聚态电池(半固态)已实现能量密度500Wh/kg,并用于电动飞机等项目的小规模量产。 宁德时代预计2027年将推出400Wh/kg半固态电池,成本降至液态电池的1.2倍。 另一方面,公司持续攻坚全固态电池技术,已完成20Ah原型样品开发,能量密度达450Wh/kg,-30℃放电效率为85%。
与车企的乐观预期相比,宁德时代对全固态电池的商业化进程保持谨慎态度。 董事长曾毓群曾用数字1到9衡量固态电池技术和制造的成熟度,指出当前行业最高水平只到了4,仅能做出一些器件样品进行实验验证。 在最近的一次业绩说明会上,宁德时代表示:“固态电池行业的科学问题已经基本解决,还有一些工程问题,离包括供应链在内的商业化还有一段距离。 ”这种理性判断基于全固态电池面临的三大挑战:材料体系尚未成熟、工艺难度高、供应链不完善。
对于宁德时代而言,转向固态电池面临一定的 “转型悖论” 。 作为现有液态锂电池市场的霸主(全球市场份额超过30%),宁德时代拥有庞大的现有生产线、技术积累和客户关系。 全面转向固态电池意味着可能对现有产业基础造成冲击,需要平衡传统业务与新兴技术之间的关系。 然而,,宁德时代正在通过分阶段过渡策略化解这一矛盾,先推动半固态电池产业化,逐步向全固态电池迈进,同时将固态电池技术同步应用于动力电池、消费电子和储能三大领域。
产业链协同与成本挑战
固态电池的产业化不仅仅是技术突破,更需要整个产业链的协同推进。 从正极材料、固态电解质到负极材料,整个供应链都需要重建。 目前,国轩高科已打通全固态中试线,金石能源中试良品率达90%;当升科技已开发氯碘复合硫化物电解质,并完成百吨级中试线建设。 这些进展表明中国固态电池产业链正在快速成熟。
在设备端,无锡先导智能已成功打通全固态电池量产的全线工艺环节,海目星激光科技集团获得了行业内首个固态电池GWh级量产设备订单(2GWh锂金属固态电池整线设备)。 下游应用也不局限于新能源汽车,浙江南都电源动力股份有限公司签署了总容量高达2.8GWh的半固态储能电池项目,这是全球最大的半固态电池储能项目。
成本问题仍是固态电池普及的关键障碍。 初期全固态电池成本预计为传统液态电池的2倍,将率先搭载于高端车型。 宁德时代预估,规模化量产后成本有望降至1.6元/Wh,当前磷酸铁锂电池成本仅0.3-0.4元/Wh。 制造工艺挑战同样严峻,全固态电池需承受极高压力和温度,设备要求苛刻。
半固态电池作为过渡方案正在加速落地。 上汽集团在2025成都国际车展上推出了全球首款10万元以内的半固态电池车型MG4,标志着这项高端技术正走向大众消费市场。 清陶能源的半固态电池储能系统已入选国家能源领域重大技术装备名单,卫蓝新能源的半固态电池也已实现装车应用。
政策支持与资本布局
政策层面为固态电池产业发展提供了有力支持。 《新型储能制造业高质量发展行动方案》明确支持储能用固态电池发展,提出加快长寿命、高安全性固态电池技术攻关,目标2027年前打造3-5家全球龙头企业。 全国政协常委、经济委员会副主任苗圩也将全固态电池的量产时间节点锁定在2027年,认为尽管固态电池产业化仍需解决技术、工艺和成本的问题,随着量产技术工艺逐渐成熟,2027年前后全固态电池将实现小批量生产。
资本市场对固态电池反应迅速。 截至目前,27家国内固态电池领域相关企业已累计获得109次融资;A股固态电池概念股数量已超过230只。 全球专利数据库智慧芽数据显示,全球固态电池领域的专利申请已超过4.6万件,中国是全球固态电池专利布局最多的国家。
从全球竞争格局看,尽管日本拥有约40%相关专利,韩国三大电池巨头全力投入,中国企业在产业化速度上已取得领先。 这种领先优势不仅体现在新能源汽车领域,更将向储能、消费电子、低空经济等万亿级新兴市场延伸,重塑全球能源产业格局。
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