• 多領域需求驅動固態電池產業化提速 技術瓶頸尚待突破


    中國產業經濟信息網   時間:2024-12-08





      近期,固態電池領域熱度不減,多家企業披露產品研發新進展及量產計劃,引發關注。例如,億緯鋰能11月18日表示,公司計劃于2026年推出高功率、高溫環境內耐受性和絕對安全的全固態電池,主要用于混合動力領域;計劃于2028年實現技術突破,推出400Wh/Kg高比能全固態電池。


      作為最具潛力的下一代電池技術之一,固態電池在新能源汽車、低空經濟等多個領域展現出巨大應用潛力和市場價值,吸引各大電池廠商及車企爭相布局,產業化進程不斷提速。業內人士表示,未來相關企業需在制造成熟度、降本等方面持續發力,以進一步推動固態電池商業化應用逐步走向成熟。


      產業取得新進展


      相比傳統液態鋰電池,固態電池具備能量密度更高、安全性更強、低溫性能更優等多方面優勢,符合下一代電池技術發展需求,備受業內關注。近期,固態電池領域階段性成果不斷涌現,從電池企業到各大車企,技術研發、量產新進展頻傳。


      11月14日,欣旺達表示,公司已通過負極使用鋰金屬進一步將固態電池能量密度提升至500Wh/kg,目前已經有實驗室原型樣品,預計2027年完成能量密度大于700Wh/kg的全固態電池實驗室樣品制作。


      11月7日,太藍新能源與長安汽車聯合推出無隔膜固態鋰電池技術。根據量產時間表,無隔膜半固態電池計劃于2026年實現裝車驗證,無隔膜全固態電池計劃于2027年實現批量生產。


      廣汽集團則表示,已初步打通全固態電池全流程制造工藝,取得車規級高安全大容量全固態動力電池量產的關鍵技術突破,預計2026年裝車。


      寧德時代10月也曾表示,公司在全固態電池上持續堅定投入,2027年有望實現小批量生產。


      整體來看,固態電池量產時間線正逐漸清晰。研究機構EVTank在《中國固態電池行業發展白皮書(2024年)》中預計,2030年,全球固態(含半固態)電池的出貨量將達到614.1吉瓦時,在鋰電池中的滲透率預計在10%左右,并且全固態電池的量產時間或將提前至2027年。


      應用場景多點開花


      在業內人士看來,下游市場對高能量密度、高安全性電池需求的增長,是固態電池發展提速的關鍵催化因素之一。據國盛證券預測,2025年,全球固態電池需求量為17.3吉瓦時;到2030年,全球固態電池需求量有望超200吉瓦時;2025年至2030年的年復合增長率將達65.8%。


      值得注意的是,固態電池應用場景呈現多元化特點,其中尤其受到新能源汽車行業關注。截至目前,包括蔚來、寶馬在內的多家車企都已宣布固態電池裝車時間表。此外,固態電池也被視為支持低空經濟發展的關鍵技術,能夠滿足電動垂直起降航空器(eVTOL)等對電池性能的要求。


      從各企業布局情況來看,航空動力電池能量密度在280Wh/kg至500Wh/kg不等,倍率性能在3C至4C水平,而固態電池為普遍研發方向。中國電池產業研究院院長吳輝接受《中國能源報》記者采訪時指出,固態電池的高能量密度特性貼近低空場景電池要求,能夠使低空飛行器在相同體積或重量下攜帶更多電能,從而支持長時間飛行。


      放眼儲能領域,固態電池應用也逐步展開,今年以來,已有多個固態電池儲能項目投運、開工、并網。"固態電池在穩定性和安全性方面表現出色,能夠保障電站安全運行。同時,固態電池的長循環壽命也提高了電池使用壽命,能夠降低設備維護成本。"一位電池從業者表示。


      東興證券認為,固態電池技術有望憑借其能量密度、快充性能、長循環壽命及高安全性多重優勢,在現有新能源車與消費電子等應用端實現加速滲透。此外,從長期電動化趨勢來看,固態電池亦有望憑借遠超當前鋰電技術的性能優勢,廣泛應用于能量密度要求較高、現階段電動化難以滲透的應用領域,如輪船、航空飛行器及低空經濟中無人機與eVTOL等,拓展鋰電應用邊界,打開鋰電行業成長天花板。


      技術瓶頸尚待突破


      整體來看,如今固態電池產業化信號正愈發明顯,未來隨著技術不斷成熟和市場不斷拓展,固態電池更有望為能源領域帶來變革。


      不過,也有業內人士表示,全固態電池仍存在技術瓶頸,且成本相對較高,為進一步推進大規模商業化應用,企業仍需在技術研發、成本控制等方面努力。


      EVTank指出,全固態電池目前尚未完全解決離子電導率、固固界面和循環性能等問題。


      值得一提的是,為逐步攻克技術難題,我國不少企業選擇"從液態到半固態再到固態"的漸進式發展路線。"理論上講,固態電池存在工藝不成熟、成本高等問題,如果改用半固態半液態的技術路線,以上問題能夠得到一定改善。"上述電池從業者表示,"不過,半固態電池對電池能量密度沒有很明顯提升。雖然現在許多企業都在積極生產半固態電池,但未來肯定還是會走上全固態路線。"


      在業內人士看來,隨著技術革新和進步,混合固液電池將逐步減少液態電解質的用量,全固態電池有望向進一步產業化邁進。中信建投研報指出,固態電池若能發揮并強化安全性的優勢,力爭占據能量密度優勢,將倍率、循環壽命和工藝性進一步優化,則可鞏固其優勢場景下的核心潛在客戶;如果性能和成本有所突破,其市場空間會擴大,并成為鋰電池的關鍵技術路線,預計到2025年,全球各類固態電池市場或達千億元級規模。(記者 姚美嬌)


      轉自:中國能源報

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