新能汽车一路暴走,动力电池其实就是“心脏”。当传统的锂电池性能差不多到极限的时候,整个行业都盯上了固态电池。到了2025年,这一技术的发展感觉就像被按快进键一样,加快了不少。
到2024年底,中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟已经把固态电池看作是2025年中国新能源汽车产业发展的一个重要方向。
张永伟提到,目前全固态电池仍处于关键技术攻关和验证阶段,预计未来两到三年内有望实现小批量投产。车企们都已经开始投资源固态电池,传统电池企业也不会轻易放手,而新兴的电池公司也在靠固态电池这条新赛道努力,试图重新定义电池产业的格局。
在这样的形势下,汽车厂商和电池巨头都纷纷行动起来,一场关于新技术的“逐鹿争雄”游戏已经拉开了帷幕。
比方说,宁德时代强调其主要聚焦硫化物路线,现已进入20Ah样品试制环节,而且将全固态电池的研发团队扩展到超过1000人;太蓝新能源推出了“4321”固态电池减材制造理念;国轩高科的全固态金石电池目前正处于中试试产阶段,同时已经启动了2GWh产线设计;容百科技专攻硫化物和卤化物两大技术路线的固态电解质业务,第一代全固态电池正极材料产品正处于吨级验证,预计年内会完成材料的定型等工作。
图片出自:宁德时代官方网站
十月头,人民日报报导咯,我国科学家搞定了全固态金属锂电池的“卡脖子”难题,让固态电池的性能实现了飞跃式提升。以前一个100公斤的电池最多能跑500公里,现在有望冲破1000公里的瓶颈。
随着技术不断取得新突破,业内预测到2027年全固态电池会开始装车使用,估计到2030年就能实现大规模生产和应用。
不过,虽然全固态电池凭借性能上的优势引起了整个产业链企业的高度重视,成为行业关注的焦点,但目前这项技术还遇到不少难题。一方面,关键技术的一些细节还需要不断调整完善;另一方面,高昂的生产成本也成了限制其快速发展的重要原因。
在固态电池这块赛道上,可谓是大佬云集,势头十分猛。
现在,固态电池这条赛道上,几大巨头都已扎堆,产业链从上游到下游,甚至国际市场上的顶尖企业,都在忙着布局,动作不断呢。
上游材料公司积极动起来,努力让固态电池的核心原料从试验阶段转向量产,迈出实实在在的一步。
到了5月,贝特瑞新材料集团股份有限公司正式公布了他们关于固态电池材料的整体解决方案。公司的中央研究院院长李子坤博士提到,3D多孔锂碳复合材料、硫化物固态电解质这些核心材料,已经不再只是梦想,而是可以实现商业化的成熟技术了。同一个月,恩捷股份的子公司在玉溪启动了一个3亿元的硫化物固态电解质项目,预计投产后每年能生产1000吨相关材料。到了10月,中自科技的“先进固态电解质材料及固态电池中试平台”入选了成都高新区的中试平台名单,也为技术转化开发提供了一个重要的桥梁。
产业链中段的电池制造公司也在不断推进,比如宁德时代、国轩高科、南都电源、亿纬锂能、德尔股份以及欣旺达这些领军企业,已经全部开始布局了。
不过得提醒一句,就算都是做电池的,这些企业在固态电池的研发方向和技术路线上,还是各有不同,展现出多样化的趋势。比如说,宁德时代和国轩高科主要走硫化物这条路;德尔股份和欣旺达则偏好聚合物复合的技术路线;而南都电源则选择了氧化物方案。
在实际用车方面,车企们一个个都宣布了固态电池的具体落地时间和技术进展,赶紧推动量产上车的步伐。
10月20日,东风汽车发布消息说,他们已经建立了自主可控的固态电池供应链体系,掌握了电解质、隔膜、原位固化等关键技术,出了240Whkg和350Whkg的固态电池产品,续航里程最高也顺利突破了1000公里。
东风汽车的固态电池示范运营车辆,图片来自东风汽车官方公众号。
长安汽车今年将首次推出配备全固态电池的样车,预计在2026年进行大规模的装车测试,2027年实现逐步量产。邓承浩,长安汽车副总裁兼深蓝汽车CEO,透露:“目前的目标大概是达到400Whkg,上车之后续航能大约跑1500公里,而安全性还能比目前最安全的液态电池再高出70%。”
另外,吉利打算在2026年实现配备400Whkg能量密度全固态电池的量产。上汽集团的新一代全固态电池预计今年底开始进行装车,并在2027年“光启电池”正式投产。广汽集团也计划在2026年在昊铂车型上搭载固态电池。
根据时代周报的初步统计,奇瑞、吉利、上汽、广汽、比亚迪和东风等主要的传统车企都已经开始布局固态电池了。
国际大厂也不甘落后。丰田预计最早在2027年推出配备量产全固态电池的车型;三星SDI则专注于硫化物路线的固态电池技术,目标也是在2027年前实现量产;奔驰的全新固态电池测试车已经开始进行道路试验。
发展虽说 speed 快得令人咋舌,可这“拦路虎”也别太低估了。
看看我国固态电池的发展,关键时刻是在2024年,特别是从下半年开始迎来了飞跃式的进步。数据显示,自2024年下半年起,中国提出的全固态电池专利数量猛增,速度比日本快了三倍多。
从理论角度看,固态电池比液态电池更具能量容量,充电也更迅速。车百智库最新发布的调研报告《全固态电池有望引领新一轮电池革命》提到,目前液态锂离子电池的能量密度已经接近极限,大概在350Whkg左右,而全固态电池的能量密度有望突破500Whkg。
更关键的是,固态电池的安全性更强,也解决了液态电池容易起火的难题。
这也成了整个产业链企业纷纷加入的重要原因。特别是伴随着“有望突破1000公里天花板”这项技术的进展,固态电池似乎很快就要迎来新的发展阶段。
实际上,要实现从实验室走向大规模商业应用,眼下固态电池面临的“绊脚石”可不止一个。
最得大家关注的,还得是成本这个事儿。
贝特瑞集团研究院固态电池项目的负责人杨成林说,整块固态电芯的成本大概是5元/Wh。
按照这个计算方法,固态电池的成本大概是主流液态锂离子电池(即“液态电池”)的0.5元-0.55元Wh的10倍左右。拿80kWh的电池包来说,单单电芯的价格,固态电池就差不多得40万元左右,跟液态电池的4万到4.4万元相比,足足贵出了35.6万元以上。
蜂巢能源董事长杨红新曾直言,虽然全固态电池发展潜力很大,但现阶段它的成本大概是液态电池的5到10倍左右,想要实现规模化生产,仍得克服材料、工艺和产业链等多个难题。
乘联会秘书长崔东树透露,到2025年9月,中国新能源汽车的平均价格会达到15.8万元。意思就是,光是固态电池在材料上的额外花费,就可以买两辆新能源车,还有剩余。
另外,运行方面的压力也对固态电池提出了很高的要求,这点和现有的液态电池有很大不同,而且还能算是需要重点攻关的技术难点之一。
因为全固态电芯用的固态电解质,比如硫化物、氧化物啥的,离子传导的效率特别依赖电极跟电解质之间的接触密切程度。这个关系一紧密,性能就提升;一松散,效果就差。所以,想让全固态电芯正常工作,得保持兆帕级(MPa)的小压力,这也成了个“硬性门槛”。
相比之下,目前的液态电池使用的电解液是液体的,拥有不错的流动性,不用额外施加压力也能保持稳定的离子传导性。所以,说到底,液态电池在运行时,对外加压力几乎没有什么特别的要求。
另外,之前提到的各种全固态电池技术路线,还没有在行业里敲定统一的标准或达成一致。不管是硫化物、氧化物,还是聚合物这几条路子,它们各自优点不少,但也都有明显的缺点。
曾毓群,宁德时代的创始人兼董事长,曾直言不讳地指出,一些汽车企业过度炒作固态电池技术的成熟程度,其实是在误导公众和投资者。你看,他们声称到2025年就能大规模应用固态电池,这根本不靠谱。实际上,从实验室样品到实现大规模生产,起码要经过8到10年的时间。
曾毓群指出,现在所谓的“固态电池”大部分其实是半固态或者准固态的,还含有一定比例的液态电解质,跟真正的全固态电池有根本的差别。
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