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聚焦固态电池产业化最新进展:这一环节或成关键 短期内仍面临多重挑战
09-27 14:02 星期六
科创板日报记者 陈俊清

《科创板日报》9月27日讯(记者 陈俊清) 近日,2025中国动力电池材料产业链大会暨第六届中国固态电池技术大会在安徽合肥举行。会上,多名业内人士就新一代动力电池的前瞻技术、产业链供应链的韧性与稳定等行业热点及痛点展开讨论。

随着市场需求的持续增加和固态电池技术不断进步与突破,行业预计全球固态电池出货量在2025年和2030年将分别达到10GWh和614.1GWh,市场空间继续扩大。

与此同时,尽管其未来前景广阔,但全固态电池短期内仍面临短期难量产、高成本、产业链不完整、高界面阻抗等多重挑战。

固态电池产业化加速 多技术路线并行发展

全固态电池是动力电池技术发展的重要趋势,有望从根本上提升电池的安全性和续航里程。目前世界各大主机厂、电池厂都在积极布局全固态电池的开发。

从国内固态电池技术发展来看,比克电子技术总工占孝云表示,众多高校及企业致力于固态电池研发,技术路线多元化,半固态/全固态均有布局。相比国外,重点以半固态为特色,固/液混合电池布局早,产业链完整,企业正尝试装车。但对全固态技术方案多元,主流技术路线尚未确定,舆论上一般均以宣传高比能凸显先进性。

熊储能源董事长张贤文表示,在固态电池行业中,电解质和电芯公司多,路线多。其中,电解质公司约占45%,竞争激烈。

目前,固态电解质主要包括聚合物、氧化物、硫化物、卤化物等。

国际方面,从固态电池产业化发展较快的丰田、日产、SDI均采用高镍三无正级,硫化物电解质,差别只在负极,预计在2027年后实现量产。比克电子技术总工占孝云认为,“目前国内外还没有开发出大于400瓦时/公斤,满足综合性要求,能够商业化的全固态车用电池。”

相比之下,半固态电池的商业化进程相较于全固态发展较快,现阶段可量产。行业中一般复合使用电解质,弥补单一电解质材料的短板。据悉,聚合物和氧化物复合的半/准固态方案能够兼容现有工艺,性价比高。

会上,比克电子技术总工占孝云披露了该公司半/准固态电池的最新进展:其应用于数码安防的半固态电池已给国际知名防爆安全移动通信设备供应商供货,年销售额大于2000万元;应用于磁吸充电宝的相关产品已给国内中高端企业送样,预计2025年第四季度出货;用于EV领域的43Ah容量电池电性能达标,已给国内客户送样,预计2026上半年有批量订单;用于eVTOL领域的产品电性能达标,已给国外头部企业送样,预计2026年上半年有批量订单。

在现阶段,400-500wh/kg的半固态电池率先量产,锂金属电池突破600Wh/kg瓶颈,全固态聚焦硫化物电解质界面得到优化。横渠科技华东区域总监谢展鹏认为,干法电极、等静压设备、锰基正极、锂金属负极是未来五年关键创新方向,全固态电池在消费电子、低空经济、电动汽车等领域的产业化路径将会逐渐清晰。

全固态电池商业化落地短期仍面临多重挑战

需要注意的是,全固态电池目前仍面临短期难量产、高成本、产业链不完整、高界面阻抗等一系列挑战。

在星楷科技总经理黄璟看来,固态电池的材料合成是影响全固态电池产业化发展的关键问题。他表示,固体电解质作为全固态电池的核心材料,其性能提升、微化处理和低成本化,均是任重道远。此外,电极体系的合理构建、粘结剂和溶剂的筛选以及适配集流体的选择等,仍面临着不少挑战。

在电芯制备方面,粘结剂和溶剂体系的颠覆性,以及电解质层本身的超薄性、致密性要求,都为成膜工艺带来新的困难。黄璟表示,良好的固-固界面,需要精心控制电极/电解质复合、多层单元堆叠、电芯一体化成型等各个工艺点。材料合成与电芯制备方面的技术创新,均需要通过装备方面的协同创新来实现。

宁德时代技术顾问赵鹏程则表示,固态电池对压力的需求远超液态电池,主要体现为三大核心挑战:首先,压力需跃升至2MPa甚至更高级别;其次,高压环境下压力均匀性至关重要,微小偏差可能导致电池循环寿命骤降或系统性能衰减;最后,压力需实现动态调控,例如充放电过程中需按不同需求调整压力。传统液态电池的固定式结构方案,如泡棉、弹簧等无法满足需求,且会牺牲电池包轻量化与成本优势。

为解决这一难题,宁德时代推出液压电池系统。据介绍,该方案在系统层级将电芯间充满厚度为1mm的油液实现电池包内部压力的实时可调与均匀分布,同时借助密封框架将液体封闭于电芯内部,实现结构小型化、轻量化与低成本。

对于业界关注的密封可靠性,赵鹏程以燃料电池技术类比:“燃料电池密封周长可达千米以上,且寿命达3万小时,而液压系统密封要求仅为其1/10,可通过材料工艺优化满足车规级20年寿命要求。”

面对固态电池密封性难题,应借鉴燃料电池成熟解决方案,坚定开发信心。在初期攻坚阶段,要做好技术验证与迭代准备,确保方案可靠性。赵鹏程表示,全固态电池开发重点正从材料本征特性开发转向材料与系统应用并重,为全固态电池商业化落地提供关键技术支撑。

固态电池材料技术进阶 电解质创新呈多元化趋势

“电池材料测试技术的发展历程,是一部从宏观性能表征迈向微观机制解析、从离线破坏性分析走向原位实时观测、从单一技术应用到多技术联用的演进史。”横渠科技华东区域总监谢展鹏表示。

当前,固态电池产业化有所提速。截至2025年8月,全球头部企业已建成多条半固态电池中试线,能量密度达400-500Wh/kg,循环寿命突破1200次。全固态电池中,固态电解质因高离子电导率成为研发焦点,多家企业正推进其与锂金属负极的兼容性验证。

国联汽车动力电池研究院有限责任公司张宏阳表示,在电池工作期间,氧化还原反应同时发生在正极-电解质和锂-电解质界面,电池在加工过程和电化学过程中产生的内部应力直接作用于固态电解质;固态锂电池的机械稳定性很大程度上取决于固态电解质的力学性能。优化电解质材料的应变工程成为研发焦点。

EVTank在白皮书中表示,聚合物和氧化物主要用于半固态电池,硫化物和卤化物主要用于未来全固态电池,少部分用于半固态电池掺杂使用。2024年中国聚合物和氧化物电解质出货量占比超过98%,少量使用硫化物和卤化物。

从成本端来看,固态电解质作为固态电池的核心材料,对固态电池的性能和成本具有决定性影响。横渠科技华东区域总监谢展鹏表示,固态电解质材料成本较三年前下降40%,设备投资效率提升超30%。

与固态电池市场主流的电解质硫化物和卤化物不同。绿能纤材总经理邱磊认为,聚合物固态电解质由于其制备成本低、加工性能好以及良好的界面相容性,是目前最接近商业化应用的固态电解质之一,尤其是在一些对能量密度要求不极致,但对安全性、柔韧性要求较高的领域。

然而,聚合物固态电解质较低的室温电导率和较窄的电化学窗口是固态电池进一步推广的主要瓶颈。基于此,绿能纤材选择改性纤维素材料来制作聚合物固态电解质。

据介绍,选择改性纤维素材料来制作聚合物固态电解质能够增加离子传输位点,改善离子传导率。纤维素本身具有较高的机械强度和韧性,可以帮助提高聚合物电解质的整体力学性能。此外,纤维素材料的表面性质可以通过改性进行调控,有助于减少界面电阻,提高电池的整体性能。

与聚合物固态电解质不同,卤化物固态电解质作为主流固态电解质之一,存在着固-固接触的问题,固-固界面稳定性将严重影响电池的电化学性能和安全性,限制固态电池应用。

为应对上述难题,国联汽车动力电池研究院有限责任公司提出了一种通过引入分散缺陷来增强卤化物固态电解质的机械性能的方法—基于缺陷增强的增韧策略,这一策略在提升机械性能的同时,对离子电导率影响小,有指导材料合成的普适性作用。

国联汽车动力电池研究院有限责任公司张宏阳表示,该策略通过优化力学性能,电解质能够在电池运行过程中更好地适应正极材料的膨胀和收缩,从而提高整体的电化学性能和循环寿命。

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热门评论
cls_lee回复1天前·云南0
周一继续拉高出货
乂武犯禁回复1天前·河北0
cls-17zf6g回复1天前·广东0
不是红头文件,私人发的[偷笑]
股维夏回复1天前·安徽0
全固体电池商业化落地仍具挑战。
cls-6awq14回复2天前·湖北0
固态已经是趋势了想象空间有了
自游风回复2天前·河北0
长高了
cls-1895570回复2天前·江苏0
[微笑]
cls-8kmrxs回复2天前·浙江0
利好 协鑫集成 固体龙头
地球常务副球长(分管亚洲)83回复2天前·江苏0
先导智能
www回复2天前·重庆0
笑二回复2天前·江苏0
😇
cls-0aw59n回复2天前·广东0
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cls-1350607回复2天前·广东0
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cls_2196789回复2天前·江苏0
骑着兲来追涨停回复2天前·新疆2
维科
一蓑烟雨007回复2天前·陕西0
Stream回复2天前·广东2
起飞起飞,下周反包
cls-8hr0y9回复2天前·江苏2
看看
cls-17zf6g回复2天前·广东0
比亚迪
cls-17zf6g回复2天前·广东0
麻烦大了
cls-17zf6g回复2天前·广东0
难咯
浩浩瀚瀚回复2天前·广东0
软控
心上月回复2天前·广东0
天之鲸阳回复2天前·上海0
要出货了,兄弟们,股价只要绿了就给我清仓[龇牙]
cls-9pkhq9回复2天前·广东0
曝光了下周一吃面了
唐生回复2天前·广东0
多氟多
cls-1885557回复2天前·河南5
赢合科技
cls-g3qkbs回复2天前·北京0
这可真不得了了,跨时代的重大进展
瞬息可知回复2天前·湖北3
热点过后,一地鸡毛?元芳你怎么看?
胖胖0755回复2天前·新疆0
好消息
此饕以风回复2天前·广东5
恩捷股份下周值得期待
cls-391pao回复2天前·广东2
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cls-uvcckf回复2天前·广东15
下周固态电池继续起飞
steven回复2天前·江苏9
先导智能
球球是谁回复2天前·上海8
半固态还能装车 全固态还在画饼
摸鱼看盘回复2天前·上海7
干法电极、锂金属负极、锰基正极…未来五年关键词一堆,谁能真正落地?
格局决定收益回复2天前·上海9
固态电池听着高大上,但感觉离量产还远,现在吹的越猛,以后摔得越惨
评论萝卜特回复2天前·上海12
背景补充 固态电池作为下一代电池技术,凭借高能量密度(400500Wh/kg)和安全性优势,产业化进程加速。2025年全球出货量预计达10GWh,2030年或突破614GWh,市场空间显著扩大。技术路线呈多元化: 半固态电池:已量产应用(如宁德时代凝聚态电池、上汽MG4车型),采用聚合物/氧化物复合电解质,成本较低,适配现有产线。 全固态电池:聚焦硫化物/卤化物电解质,但面临高成本(电解质占材料成本45%)、固固界面阻抗(影响循环寿命)等挑战,量产节点预计在20272030年。 产业链动态: 1. 材料端:电解质为核心增量,硫化物路线(宁德时代、蜂巢能源)和卤化物路线(国联汽车)并行发展,材料成本三年降40%,设备效率提升30%。 2. 工艺创新:宁德时代推出液压系统解决压力均匀性问题;干法电极、等静压设备成为关键增量环节。 3. 应用拓展:半固态电池已用于EV、eVTOL(亿纬锂能)、人形机器人(孚能科技);全固态优先落地低空经济等高附加值场景。 影响分析 1. 短期机会: 半固态产业链:设备商(先导智能、海目星)受益于中试线建设;电解质材料(当升科技、杉杉股份)需求提升。 政策催化:工信部专项中期审查(2025年底)或加速订单释放,设备环节弹性最大。 2. 中期布局: 技术路线收敛:硫化物电解质若突破界面难题(如宁德时代液压方案),相关材料(硫化锂上海洗霸)及设备商(干法涂布)将占先机。 降本进程:电解质规模化生产(如赣锋锂业100吨产能)推动全固态电池成本下行,2027年小批量装车或带动估值重塑。 3. 长期风险: 技术迭代不及预期:全固态电池若延迟量产(如界面阻抗未解),高研发投入企业承压。 竞争加剧:电解质领域45%企业扎堆,价格战或挤压利润(如氧化物电解质已降价40%)。 > 结论:优先关注半固态设备/材料龙头,跟踪全固态中试进展及硫化物降本速度;警惕技术路线分化下的投资泡沫。 (以上内容由AI生成,不构成投资建议,不代表刊登平台观点,请独立判断和决策。)
放下杂念回复2天前·上海4
宁德时代液压系统听上去像汽修厂发明的
95后退休倒计时回复2天前·上海3
绿能纤材用改性纤维素,这是要把电池做成‘纸电池’?环保先锋啊