作為備受關注的下一代電池技術，固態電池早已是各大電池企業、整車企業、資本市場關注的焦點。在近日舉行的國務院政策例行吹風會上，國家知識產權局局長申長雨表示，在鋰電池特別是固態電池領域，中國是全球主要的技術來源國之一。截至2023年5月，全球固態電池關鍵技術專利申請量為20798項，中國有7640項，占比達36.7%。近5年，我國固態電池全球專利申請量年均增長20.8%，增速位列世界第一。
在業內人士看來，目前全球固態電池研發激戰正酣，我國應進一步加大對該領域的研發布局力度，爭取在下一代電池技術領域繼續保持領先地位。
優異特性受青睞
經過數年發展，液態鋰電池技術快速迭代，成本逐步下降。不過，當前液態鋰電池能量密度已接近“天花板”，并且長久以來其安全性未能顯著提升。因此，兼顧高安全性與高能量密度的固態電池受到青睞--固態電池的固態電解質代替原來的電解液與隔膜，安全性得以增強，同時其能量密度也顯著提升，有望將現有300Wh/kg能量密度提升至500Wh/kg。
“若用在動力電池領域，全固態電池的商業化落地對電動汽車續航、安全性方面的提升將是顛覆性的。”一位業內專家告訴《中國能源報》記者。
車夫咨詢合伙人曹廣平也向《中國能源報》記者表示：“全球汽車動力技術逐步趨于電動化，動力電池技術發展也成為關鍵因素。不過，現有動力電池性能仍需突破，固態電池在提升安全性、能量密度等重要方向上有巨大優勢。”
目前，寧德時代、輝能科技、贛鋒鋰業等一批動力電池企業都已深耕固態電池研發。同時，由于性能良好，固態電池也吸引了長安汽車、蔚來、豐田汽車等眾多車企積極布局。
“目前，我國已有一批研究固態電池的企業及機構組織，投入全固態電池、半固態電池多條技術路線的研發。固態電解質的研發包括氧化物、聚合物以及硫化物方向，也隨之產生大量專利，以期未來在該領域取得領先地位。”曹廣平進一步指出。
跳出“框架”布局半固態電池
但在不少業內人士看來，目前全固態電池的諸多優勢更多停留在理論層面上，短期內全固態電池難以落地。例如，豐田汽車曾在2023年6月宣布，將在2027-2028年實現全固態電池技術商業化，并向市場投放配備全固態電池的純電動汽車；廣汽集團2023年11月宣布，將于2026年實現全固態電池裝車搭載。
據了解，全固態電池對材料性能、生產工藝等多方面的要求進一步提高，其尚未完全商業化使用受制于技術瓶頸以及較高的成本。
“例如全固態電池固-固界面阻抗大、導電性較差等，這些都是行業長期未能突破的技術瓶頸。而在這些問題逐一解決后，全固態電池才能向產業化邁進。”伊維經濟研究院研究部總經理、中國電池產業研究院院長吳輝在接受《中國能源報》記者采訪時指出。
全固態電池大規模量產應用仍道阻且長，不過區別于日韓及歐州各國企業普遍“死盯”全固態電池，我國企業除研發全固態電池外，也在積極布局作為過渡版本的半固態電池。吳輝表示，含有少量電解液的半固態電池在安全性等方面較液態鋰電池有所提升，目前國內半固態電池發展勢頭較好，已實現量產裝車。
“半固態電池含有少量電解液，基本上介于現有液態電池和全固態電池之間，其優勢在于解決了全固態電池界面阻抗較大的問題，且價格相對較低，也更容易量產應用。”曹廣平指出。
研究機構EVTank近日發布的《中國固態電池行業發展白皮書（2024年）》指出，預計到2030年，全球固態電池出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預計在10%左右，市場規模將超過2500億元，主要為半固態電池。預計全固態電池產業化時間節點將在2030年左右。EVTank表示，之所以大幅調高對固態電池出貨量的預測，主要在于近幾年中國企業在半固態電池領域的研發，使其技術進步和成本降低遠超預期。
創新力度不斷加碼
“目前固態電池、鈉離子電池等技術尚未大規模商業化，同時液態鋰電池技術水平也在進步，在下一代新型電池技術未有突破前，多條技術路線仍是競爭關系。”上述業內專家指出。
目前，全球動力電池產業已形成以中日韓三國為主的競爭格局。其中，我國鋰電池行業近年發展迅猛，在市場規模、技術水平、產業鏈完整度等多方面全球領先。基于此，目前不少日韓及歐美國家企業試圖通過布局固態電池等下一代電池技術實現“換道超車”。
值得注意的是，雖然我國固態電池專利申請量增速居首，但受訪人士均指出，目前全固態電池固有問題未能解決，各國在該領域技術水平相差并不多，未來核心在于突破關鍵技術。
申長雨強調，未來，面對技術更新迭代和產業變革提速，依然需要加大創新投入力度，繼續在相關領域取得新突破新進展，持續提高產品附加值，形成產業發展新動能新優勢，培育更多新質生產力。
在上述業內專家看來，雖然我國在液態鋰電池領域處于領先地位，但日韓企業對下一代電池技術的研發實力不容小覷，我國應持續加大研發力度，在技術水平、產業鏈布局、應用場景、成本降低等多方面取得進一步突破。“同時，電池行業具有重資產屬性，且規模效應較強，對電池企業尤其是二線電池企業而言，更應注重下一代電池技術研發布局，爭取在下一代電池商業化來臨時可以與一線電池廠商競爭。”(記者 楊梓)
轉自：中國能源報
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