近日，中科融能628Ah和314Ah固态电池实现规模化生产并顺利下线。作为当前最热门的电池投资领域之一，固态电池较传统液态电池在单位体积内的包含的能量和安全性方面有明显优势，被一致认为是最具潜力的下一代电池技术，受到业内广泛关注。随着固态电池实现规模化生产，是否意味着行业已迎来商业化节点？ 目前，市场主流的锂电池采用电解液作为传输载体，在过度充电、内部短路等不正常的情况下，电解液极易发热、分解、胀气，进而导致电池燃烧甚至爆炸。如果将液态电解液替换为固态电解质，能从根源上解决锂电池的安全问题，同时也能满足市场对更高电池单位体积内的包含的能量、更优性能的需求。 据了解，当前业内讨论的固态电池一般是指电解液含量降低到5%—15%的半固态电池、准固态电池或固液混合电池，保留部分液态电解质，使其在材料设计、制造工艺、装备生产、成本等方面具备量产可行性。 “依托强大的新能源产业链制造基础，我国电池企业在固态电池研发技术、产业链布局方面取得重要突破，尤其伴随着以卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂电等为代表的中国企业半固态电池的量产装车，半固态电池真正的完成了经济学意义上的产业化。”在近日召开的2024固态电池产业生态圈企业家峰会上，中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教指出，固态电池商业化应用渐行渐近，谁先占据产业制高点，谁就能掌握发展主动权。 近年来，我国企业在固态电池产业链层面进行全方位布局。中科院上海硅酸盐研究所研究员张涛介绍，电解质粉体是固态电池产业链中关键核心的先进材料，其团队已建成十吨级标准工业化产线。锋锂新能源副总经理唐光盛介绍，公司已在江西新余市投产4吉瓦时固态电池产线吉瓦时生产线瓦时/千克高比能、高功率半固态电池，后续将在高端电动汽车和航天器等领域展开应用。 尽管半固态电池实现规模量产和应用，但全固态电池商业化仍面临着技术和成本等系列挑战。 固态电解质替代液态电解液，其技术核心是材料的选择，业内已经探索出三类主要固态电池体系：聚合物、硫化物、氧化物。聚合物固态电解质易于加工，干法和湿法制造工艺均能兼容，量产工艺难度最低，但电导率低，欧洲企业多聚焦于这条技术路线；硫化物性能最佳，但材料对空气中的水分和大部分极性溶剂敏感，且电芯制造需要通过等静压设备施加压力，成本比较高，宁德时代、比亚迪、亿纬锂能均侧重于该技术路线；一些勇于探索商业模式的公司则多选择氧化物路线。 “全固态电池是材料、电芯制成工艺、制造设备等全方位的创新升级，产业链将迎来革命性变化。”蜂巢能源前沿研发技术总经理苗力孝指出，固态电池应用在系统模块设计、回收利用方面存在挑战。例如，在制作的完整过程中，液态电池有隔膜，可以对极片进行包裹，避免极片之间错位导致短路，也不需要超高压力致密化；而固态电池没有隔膜，层层堆叠起来通过超高压致密化，极片边缘容易破碎和错位，电芯侧面绝缘工艺非常难解决。“固态电池就像汉堡，一层一层叠起来，里面夹的菜会从边缘露出来，挤压后易发生破裂导致短路。而液态电池就像煎饼卷菜，是包起来的，不会短路。” 目前，固态电池成本高于液态电池。苗力孝举例：“硫化物固态电解质材料成本非常高，每公斤可达2万元，未来成本有望降到5000元/公斤，而固态电解质占电芯质量比重超过20%，这样的价格市场恐怕难以接受。” 湖南中科星城石墨有限公司董事长皮涛指出：“每家企业都有自己的技术特点，由于技术方向不确定，导致上游产业链处于观望状态。固态电池需要一个相对确定的方向，上下游才可以在产品品类方面做配置工作，避免资本投入有更大的沉没成本。” 由于技术路线和降本空间尚不明确，产业内企业选择从半固态逐渐向全固态过渡。 “全固态电池路线存在分歧，差异化竞争将促使固态电池扩大应用场景范围。”在卫蓝新能源科研发总监徐航宇看来，当前，单一固态电解质材料难以满足全固态电池需求，液态电解质和固态电解质相结合是一种解决方案，在弥补单一电解质材料短板的同时，兼容传统液态锂电池的大部分工艺设备，减少相关成本。结合氧化物和聚合物固态电解质的优势，卫蓝新能源已实现混合固液电池的产业化，产品应用于小动力、新能源汽车、储能等领域。 “单一种类的材料各有优缺点，通过复合材料设计能轻松实现1+12。”一位业内人士同样认为，复合固态电池是实现大规模量产的有效途径。“固态电池不能做成一个艺术品，产品很贵，高出液态电池几倍甚至十几倍，这样永远不可能装车应用。” 在万向一二三股份公司电芯材料研发部总监苏敏看来，无论半固态还是全固态，都有最适配的单位体积内的包含的能量，不存在某一类技术是唯一最优解，都是解决高比能需求下电芯安全风险隐患殊途同归的技术方法。攻克全固态电池的技术和产业化问题，需要全行业共同努力。 免责声明：本文仅代表作者本人观点，与电池网无关。它的原创性以及文中叙述文字和内容信息没有经过本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性，本站不作一切保证或承诺，请读者仅作参考，并请自己检查相关联的内容。涉及长期资金市场或上市公司内容也不构成任何投资建议，投资者据此操作，风险自担！ 凡本网注明 “来源：XXX（非电池网）”的作品，凡属媒体采访本网或本网协调的专家、企业家等资源的稿件，转载目的是传递行业更多的信息或观点，并不意味着本网赞同其观点和对其真实性负责。 如因作品内容、版权和其它问题是需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们立即处理、删除。新闻热线 投稿邮箱：
