固态电池产业量产进程提速 全产业链共同推动降本提质
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2025-03-03 15:00:30
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“‘能源+人工智能’,影响着人类的未来。”2月28日下午,在江苏无锡举行的国联民生证券项目合作大会新能源专场座无虚席,一位参加此次研讨会的可控核聚变科研专家说。

这一认识已成为业界共识。此次新能源专场的话题涉及固态电池、钙钛矿和可控核聚变等能源前沿领域。其中,关于固态电池产业化进展的话题备受关注。对此,来自科研院所、企业一线的代表们分享了其最新进展及趋势研判。

技术呈现融合趋势

凭借在能量密度、安全性和循环寿命等方面的优势,固态电池正引领着电池技术的新一轮革命。从技术发展趋势来看,目前固态电池主要有四条技术路线:氧化物、硫化物、卤化物和聚合物。

中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任张涛介绍,基于优势互补原则,固态电池四条技术路径呈现出融合趋势。“氧化物+聚合物”和“硫化物+卤化物”的组合已从实验室概念走向工程验证。这种融合不仅能解决单一材料的性能短板,更通过协同效应促进多元融合跨路径创新,进而催生新一代电解质和全固态电池体系。

张涛认为,从固液混合到全固态电池并非线性过渡,而是革新式全面技术突破,需要在超薄高离子导电解质膜、离子-晶格界面短距接触与动态稳定、干法工艺和装备等关键节点实现“非连续创新”,完成从混合态到全固态的跨越。

从技术路线来看,国联民生证券研究所电新行业首席分析师张磊认为,聚合物、氧化物、卤化物、硫化物四条路线各有优劣。其中,硫化物电导率更高,将来可能成为主流。

中科固能新能源科技有限公司董事长吴凡带领团队建成了世界首条百吨级硫化物固态电解质材料生产线。他认为,硫化物未来有望实现产业化。

湖南恩捷前沿新材料科技有限公司副总经理刘洋介绍,企业在氧化物、硫化物路线都有布局。谈及哪个路线会先爆发时,他认为,当下氧化物技术路线更成熟,需要解决的是降本和客户导入的问题。硫化物路线还存在一些科学问题未解决,路线或稍慢些,但长期趋势看好。

明后年或为量产关键节点

固态电池快速发展是市场需求升级与技术迭代规律作用的结果。全固态电池若实现大规模商业应用,新能源汽车和储能市场将发生根本变革。全球主要国家、头部企业均将固态电池列为战略技术,政策支持和各界资金投入助推其加速产业化。

我国多家车企提出了固态电池上车的时间表。业界认为,2026年至2027年或成为固态电池技术突破的关键节点。但要实现这一时间表,产业链上的专家学者坦言仍存在诸多挑战。

“当前固液混合电池已进入初步市场阶段,全固态电池尚处于开发阶段。”张涛说,2024年全球固态电池总产能中,固液混合电池占比约90%,全固态电池以中试线为主,距离稳定供应尚有差距。

张涛介绍,目前,氧化物电解质的量产推进较早,可达百吨级产能,满足固态电池大于1GWh量产需求;硫化物和卤化物电解质的量产进程也在加速,但成本敏感度较高,需进一步降本,预计产能可满足全固态电池中试和小规模量产需求。

“我们选择了硫化物技术路径。这是一件困难而正确的事。最大难题在于市场还在培育中,产业供应链还在培育成长。”谈到产业化过程中的难点,吴凡举例说,比如要建一条硫化物生产线,没有哪家设备商可以给出一个完整的方案,几乎60%至70%的设备和工艺要进行优化改造。

值得肯定的是,相比固液混合电池市场,全固态电池技术发展非常快。吴凡介绍,硫化物固态电解质材料去年是百公斤级需求的市场,今年已到了单家客户吨级以上需求。预计到2026年底,设备和工艺会更加成熟。

张涛认为,固态电池量产前景需分阶段达标:短期,通过固液混合电池过渡,在高端市场验证质量优势;中期,依托材料和界面的多元融合跨路径创新,干法工艺和产能提升,将成本降至可接受区间;长期,确立生产体制,重构产业链,实现稳定交付,完成全固态电池替代并持续升级迭代。

从需求端来看,越来越多新兴应用场景对固态电池需求强烈。

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教介绍,电动垂直起降航空器(eVTOL)、无人机、人形机器人、VR终端、高性能消费电子等领域对固态电池需求很大。

重庆太蓝新能源有限公司联合创始人李丹预计,2026年半固态电池车型会推向市场,实现超长续航、成本可控,且支持超充;预计2025年会有全固态电池车型发布,2026年测试,2027年实现量产,但成本还会比较高。在人形机器人应用方面,预计2026年会有出货,2027年会有产品来到用户手里。

也有专家认为,固态电池在3C消费电子领域的应用,目前仍存在较大挑战;在军工、航天领域,市场潜力可期。

全产业链共同推动降本提质

推动固态电池产业化,专家认为,从技术层面来看,界面适配性、电解质材料的稳定性是关键,而另一项市场检验的关键指标就是成本。

与会专家介绍,目前全固态电池成本是传统液态电池的4倍以上,但全产业链都在为固态电池降本发力,预计规模化生产后,降本空间很大。

张涛认为,全固体电池降本需要加快材料替代,需要开发无钽氧化物、无铟卤化物、无锗硫化物等新材料。目前这些技术正在推进中。同时,采用干法电极路径、扩大产能等措施也可较大幅度降本。

“电解质价格下降将有力推动硫化物固态电池降本。”张磊介绍,集邦咨询预估,硫化物固态电池产业化电芯BOM(物料清单)成本初期在1—2元/Wh,中期(2030年)在1元/Wh以内;远期(2035年)有望降至0.4元/Wh以下。

吴凡认为,目前硫化物材料价格过高,大幅增加了全固态电池的成本。实际上,硫化物相关元素基础成本是比较低的,希望这类材料价格回归其价值区间。

李丹在制造工艺方面分享了降本的可行路径。他认为,电池良品率、制造效率都是影响其成本的重要因素。目前,半固态电池良品率基本与液态电池持平。相信通过产业链共同努力提高良品率和效率,固态电池有望尽早取得成本优势。

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