固態(tài)電池離量產(chǎn)還有多遠
國家部委及地方政府近期密集出臺固態(tài)電池鼓勵政策。今年2月份,工信部等8部門印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》,明確支持儲能用固態(tài)電池發(fā)展,提出加快長壽命、高安全性固態(tài)電池技術(shù)攻關(guān),推動鋰電池和鈉電池固態(tài)化發(fā)展。4月份工信部印發(fā)的《2025年工業(yè)和信息化標準工作要點》提出建立全固態(tài)電池標準體系,以加速其產(chǎn)業(yè)化進程。北京、上海等地更將固態(tài)電池納入當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)規(guī)劃,凸顯其在新能源汽車、儲能、消費電子、低空經(jīng)濟等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
全球競爭格局暗流涌動,國外企業(yè)依托深厚技術(shù)積累,積極推進固態(tài)電池商業(yè)化應(yīng)用。日本豐田計劃2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車測試,2030年后大規(guī)模量產(chǎn);韓國三星SDI預(yù)計2027年啟動量產(chǎn);美國多家初創(chuàng)公司聚焦能量密度、充放電速度等核心性能的突破性提升,加速推進技術(shù)專利布局與量產(chǎn)工藝驗證。
固態(tài)電池引發(fā)全球在材料研發(fā)、專利布局和產(chǎn)業(yè)標準等維度的新一輪競爭,并成為重構(gòu)新能源產(chǎn)業(yè)格局的關(guān)鍵技術(shù)制高點。但規(guī)模化量產(chǎn)仍面臨技術(shù)、成本和產(chǎn)業(yè)鏈挑戰(zhàn):一是多數(shù)正負極材料在嵌脫鋰過程中會出現(xiàn)體積膨脹和收縮,可能引發(fā)固態(tài)電極與電解質(zhì)界面分離,導(dǎo)致電池壽命下降。二是全固態(tài)電池僅材料成本就高達2元/瓦時,是常規(guī)液態(tài)鋰離子電池的3倍至5倍。三是固態(tài)電解質(zhì)、鋰金屬負極等關(guān)鍵材料尚未形成規(guī)模化供應(yīng),部分技術(shù)專利壁壘制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
為此,國內(nèi)企業(yè)大多選擇半固態(tài)電池技術(shù)作為過渡,寧德時代、蜂巢能源、冠盛股份等企業(yè)的半固態(tài)電池產(chǎn)線已陸續(xù)投產(chǎn)。未來相當(dāng)長一個時期內(nèi),動力電池市場將呈現(xiàn)常規(guī)液態(tài)、半固態(tài)、全固態(tài)電池“三足鼎立”格局。
預(yù)計2027年前,半固態(tài)電池將在高端電動汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,全固態(tài)電池處于技術(shù)突破和小規(guī)模上車驗證階段,早期小批量應(yīng)用于eVTOL、機器人等細分場景。到2027年,全固態(tài)電池有望開始批量裝車,初期多應(yīng)用于高端電動汽車、航空航天、家庭儲能等對性能和安全性要求較高的領(lǐng)域。隨著應(yīng)用規(guī)模擴大和成本下降,全固態(tài)電池有望于2030年前后迎來產(chǎn)業(yè)化拐點,此后其市場滲透率有望快速增長。
未來5年既是固態(tài)電池技術(shù)突破的關(guān)鍵攻堅期,更是產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的戰(zhàn)略整合期。行業(yè)需要以技術(shù)突破驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級,以產(chǎn)業(yè)鏈整合推動成本下降,以應(yīng)用場景創(chuàng)新拉動市場需求,以標準體系構(gòu)建規(guī)范行業(yè)生態(tài),以金融資本激活創(chuàng)新動能,形成“五位一體”協(xié)同發(fā)展體系。
一是強化核心技術(shù)攻關(guān),推動AI與大模型在固態(tài)電池研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用,加速材料篩選、模擬鋰枝晶抑制策略,縮短固態(tài)電解質(zhì)材料、固—固界面優(yōu)化、鋰金屬負極等技術(shù)環(huán)節(jié)研發(fā)周期。
二是完善產(chǎn)業(yè)鏈配套,鼓勵車企與電池企業(yè)共建聯(lián)合實驗室,推動“材料—電芯—系統(tǒng)”垂直整合。針對固態(tài)電解質(zhì)涂布機等核心裝備國產(chǎn)化給予扶持。
三是拓展應(yīng)用場景,在新能源汽車、電網(wǎng)儲能、航空航天等領(lǐng)域啟動“揭榜掛帥”示范,優(yōu)先采購固態(tài)電池產(chǎn)品,探索eVTOL、人形機器人等新興市場,通過規(guī)?;瘧?yīng)用攤薄成本。
四是構(gòu)建標準與回收體系,加快制定全固態(tài)電池性能、安全性及循環(huán)壽命認證標準,提前布局固態(tài)電池回收技術(shù),建立關(guān)鍵材料閉環(huán)利用網(wǎng)絡(luò)。
五是建立“基礎(chǔ)研究—工程化—商業(yè)應(yīng)用”金融支持鏈條,設(shè)立固態(tài)電池關(guān)鍵材料、器件集成等技術(shù)研發(fā)專項基金,加大對初創(chuàng)企業(yè)的金融支持力度,完善固態(tài)電池從技術(shù)開發(fā)到商業(yè)應(yīng)用各階段的風(fēng)險補償機制。
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