固態(tài)電池的產業(yè)化進程正在加速，有望在低空經濟等多重場景得到廣泛應用

近期，多家企業(yè)陸續(xù)披露了其在固態(tài)電池領域的最新進展和量產時間。業(yè)界認為，憑借高能量密度、高安全性和快速充電能力，固態(tài)電池有望成為下一代電池的主流技術路線之一。隨著技術研發(fā)與成本瓶頸不斷突破，固態(tài)電池的產業(yè)化進程正在加速，未來有望在低空經濟、機器人、新能源汽車等多重場景得到廣泛應用。

產業(yè)化持續(xù)推進

今年以來，固態(tài)電池領域的利好消息接連不斷。

近日，北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司透露，目前公司已量產360Wh/kg的半固態(tài)動力電池，正在開發(fā)全尺寸全固態(tài)電芯，預計2027年裝車。

在此之前，已有多家企業(yè)披露了其在固態(tài)電池領域的最新進展和量產時間。

2月15日，比亞迪方面稱，將在2027年左右啟動全固態(tài)電池批量示范裝車應用，2030年后實現(xiàn)大規(guī)模上車。

5月14日，寧德時代在投資者關系活動中透露，公司在全固態(tài)電池上持續(xù)堅定投入，技術處于行業(yè)領先水平，2027年有望實現(xiàn)小批量生產。

5月中旬，國軒高科宣布，已建成0.2GWh“金石”全固態(tài)電池中試線，并發(fā)布了包括G垣準固態(tài)電池在內的多項新產品。另外，公司生產的金石電池中試樣品電芯能量密度達到了350Wh/kg，且金石全固態(tài)電池封裝與集成系統(tǒng)（PACK）已完成初步開發(fā)應用工作，并開啟裝車路測。

與此同時，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心研究員王春陽聯(lián)合國際團隊，利用原位透射電鏡技術在納米尺度首次揭開了固態(tài)電池突發(fā)短路成因，并提出了相應對策，研究成果5月20日發(fā)表在《美國化學學會雜志》上。該研究為新型固態(tài)電池的開發(fā)提供了新的理論依據。

6月中旬，天眼查知識產權信息顯示，小米汽車科技有限公司正式公布了“固態(tài)電池復合電極與制備方法及包含其復合電極的固態(tài)電池”專利，引發(fā)業(yè)內關注。

據了解，正極、負極、隔膜和電解液是鋰離子電池的四大關鍵材料，將液態(tài)電池升級到全固態(tài)電池的核心，其核心變革就是將電解液和隔膜替換為固態(tài)電解質。

“相對于現(xiàn)有的鋰離子電池，固態(tài)電解質不可燃，高低溫性能和環(huán)境適應性更好，具有更高的安全性和穩(wěn)定性。而且，固態(tài)電解質能夠使用更高能量密度的電極材料，從而有望制造出能量密度更高的電池。因此，固態(tài)電池被認為是未來電池技術的重要發(fā)展方向。”中國科學院物理研究所研究員、北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人李泓在接受《經濟參考報》記者采訪時稱。

除了技術的不斷突破，政策端也在不斷加碼。

3月28日，工業(yè)和信息化部組織制定的強制性國家標準《電動汽車用動力蓄電池安全要求》正式發(fā)布，將于2026年7月1日起開始實施。新國標聚焦熱擴散、底部撞擊和快充循環(huán)安全性三大領域，充分體現(xiàn)了對電池設計與材料的高要求。

緊接著，中國汽車工程學會5月22日正式推出《全固態(tài)電池判定方法》團體標準，首次明確了全固態(tài)電池的定義，解決了行業(yè)界定模糊、測試方法缺失等問題，為技術升級和產業(yè)化應用奠定基礎。

華金證券研報稱，新國標的實施，無疑加速了固態(tài)電池從實驗室走向實際量產的進程，尤其是當下車企對安全性的高度重視，將大大推動全固態(tài)電池的商業(yè)化進程。“目前，固態(tài)電池正處于測試階段，出貨量較少，市場普及預計還需5至10年”，華龍證券認為，新能源汽車、低空經濟、機器人等多重場景，有望提振固態(tài)電池需求。

“我們看好固態(tài)電池的發(fā)展前景，以eVTOL為代表的載人飛行器對于電池的能量密度和功率密度的要求較高，將是固態(tài)電池未來一個重要的目標應用場景。”上海沃蘭特航空技術有限責任公司合伙人、高級副總裁黃小飛在接受《經濟參考報》記者采訪時表示。

上市公司搶先布局

華龍證券指出，2024年，半固態(tài)電池已實現(xiàn)10GWh級別的出貨量，全固態(tài)電池有望在2028年進入GWh級應用階段。EVTank預計，2030年全球固態(tài)電池（電解液含量低于10%）的出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預計在10%左右，其市場規(guī)模將超過2500億元。

隨著固態(tài)電池產業(yè)化不斷推動，多家上市公司已搶先布局。

近日，欣旺達宣布，公司已通過負極使用鋰金屬進一步將固態(tài)電池能量密度提升至500Wh/kg，目前已有實驗室原型樣品。預計2027年完成能量密度大于700Wh/kg的全固態(tài)電池實驗室樣品制作。

此前，長安汽車披露，公司正全力投入固態(tài)電池領域的研發(fā)，預計2026年實現(xiàn)固態(tài)電池裝車驗證，2027年推進全固態(tài)電池逐步量產，能量密度達400Wh/kg。

5月30日，金龍羽在投資者關系平臺上答復投資者時表示，公司在推進固態(tài)電池及其關鍵材料項目的研究開發(fā)過程中，逐步建設了固態(tài)電芯、半固態(tài)電芯的小試、中試和擴大中試線。

前段時間，億緯鋰能同樣在回答投資者提問時稱，公司已在固態(tài)電池領域進行技術布局，計劃于2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池生產工藝的突破，推出一款高功率、高環(huán)境耐受性、高安全的全固態(tài)電池，主要用于混合動力領域；于2028年推出400Wh/kg的高比能全固態(tài)電池。

作為擁有完全自主知識產權的全固態(tài)電池整線解決方案服務商，先導智能也多次表示，已成功打通全固態(tài)電池量產的全線工藝環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了從整線解決方案到各工段的關鍵設備覆蓋，并已完成部分高速量產機型的開發(fā)。

聯(lián)泓新科則透露，公司建立了新型電池材料研發(fā)平臺，并與固態(tài)電池龍頭企業(yè)北京衛(wèi)藍合資成立了聯(lián)泓衛(wèi)藍（江蘇）新能源技術有限公司，開展固態(tài)電池、半固態(tài)電池等新型電池關鍵功能材料的開發(fā)，目前已成功開發(fā)出固態(tài)電解質分散劑、硅碳負極粘結劑等新型電池關鍵功能材料，部分產品通過了下游客戶試用驗證。

還需突破三大難題

業(yè)界認為，固態(tài)電池仍處于由“實驗室突破”邁向“工程化驗證”的階段，技術、成本、供應鏈是當前面臨的三大攔路虎。長期來看，固態(tài)電池會是下一代電池技術的重要選擇。預計全固態(tài)電池的量產會在2030年前后，而半固態(tài)電池將在2025年至2027年率先商業(yè)化。

“受技術和成本制約，固態(tài)電池量產難度大。”華金證券稱，技術上，當前固態(tài)電池工藝尚未成熟，其發(fā)展亟須解決三個核心問題，即固態(tài)電解質的離子輸運機制、鋰枝晶生長機制和多場耦合下的失效失控機制；成本上，部分材料售價昂貴，阻礙了固態(tài)電池的量產。

李泓說：“當下，固態(tài)電池要想實現(xiàn)產業(yè)化，需要把實驗室的科研成果充分驗證，并盡快工程放大，同時還需建立起整個上下游產業(yè)鏈的量產生態(tài)。”

他表示，目前固態(tài)電池有硫化物和氧化物聚合物兩種路線，“從成本來看，由于硫化物具有腐蝕性，制作過程中需要對設備進行改造，增加了成本，目前硫化物全固態(tài)電池的電芯成本為4元/Wh至10元/Wh，而聚合物氧化物的電芯成本約為0.5元/Wh，相比于液態(tài)鋰離子電池制作成電芯約0.4元/Wh的成本來說，聚合物氧化物固態(tài)電池更有成本優(yōu)勢，而且它的離子電導率也達到了商業(yè)化的程度。”

華金證券認為，作為液態(tài)電池和固態(tài)電池的折中產品，半固態(tài)電池兼容現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰電池的工藝設備，且兼具安全性、能量密度和經濟性，因而有望率先進入產業(yè)化階段。2026年至2028年是不同技術路線全固態(tài)電池實現(xiàn)量產的關鍵階段，其中硫化物路線有望在2026年率先實現(xiàn)量產。2029年之后，隨著全固態(tài)電池價格下降，固態(tài)電池產業(yè)將進入成熟期的結構調整階段。