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固態(tài)電池?zé)岢敝械睦渌伎?/h1>

時(shí)間:2025-06-17 14:44:49來(lái)源:OFweek 鋰電網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?在當(dāng)前如火如荼的固態(tài)電池?zé)岢敝?,各界人士包括投資人及科技大咖無(wú)不熱情高漲,熱炒諸如“十分鐘充滿電”、“續(xù)航達(dá)一千公里”等愿景,甚至預(yù)測(cè)明年量產(chǎn)。但這背后是否存在泡沫?依我之見(jiàn),凡事宣傳愈烈,潛藏風(fēng)險(xiǎn)愈深。

  事實(shí)是,固態(tài)電池距離成為普及產(chǎn)品,還面臨三道難以逾越的鴻溝:技術(shù)層面的深度陷阱、量產(chǎn)實(shí)施的關(guān)鍵挑戰(zhàn),以及行業(yè)內(nèi)卷化的亂戰(zhàn)局面。

  01. 固態(tài)電池量產(chǎn)并不容易

  固態(tài)電池被視為鋰電池技術(shù)的“終極形態(tài)”,其理論能量密度可達(dá)500Wh/kg以上,且通過(guò)固態(tài)電解質(zhì)替代易燃液態(tài)電解液,可從根源上解決熱失控風(fēng)險(xiǎn)。然而,從實(shí)驗(yàn)室突破到規(guī)?;慨a(chǎn),這條技術(shù)躍遷之路遠(yuǎn)比市場(chǎng)渲染的“明年量產(chǎn)”敘事更為曲折。

  當(dāng)前全球固態(tài)電池產(chǎn)能規(guī)劃雖已超565.7GWh,但已建成產(chǎn)能僅28.3GWh,裝車數(shù)據(jù)更暴露出產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的深層矛盾。

  技術(shù)路線分野直接決定了量產(chǎn)難度。硫化物體系因離子電導(dǎo)率接近液態(tài)電解液水平被視為性能最優(yōu)解,豐田、日產(chǎn)、三星等巨頭均押注此路線。但硫化物電解質(zhì)遇空氣易生成劇毒硫化氫的特性,迫使生產(chǎn)線必須采用氮?dú)饷荛]環(huán)境,單條產(chǎn)線投資成本飆升至數(shù)十億元級(jí)別。豐田雖宣稱2027-2028年啟動(dòng)量產(chǎn)測(cè)試,但其當(dāng)前工藝仍需三年優(yōu)化周期,且硫化鋰前驅(qū)體工藝尚未成熟,導(dǎo)致硫化物體系電芯成本高達(dá)1.5元/Wh以上,遠(yuǎn)高于液態(tài)電池0.5-0.6元/Wh的水平。

  氧化物體系看似規(guī)避了空氣敏感性問(wèn)題,國(guó)內(nèi)清陶能源、贛鋒鋰業(yè)等企業(yè)推出的產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)裝車,但其材料脆性導(dǎo)致的界面接觸難題始終未解。為緩解這一問(wèn)題,企業(yè)不得不通過(guò)添加“柔性界面層”進(jìn)行補(bǔ)救,但這又增加了工藝復(fù)雜度和成本,導(dǎo)致氧化物體系電芯成本仍維持在0.8-1.0元/Wh區(qū)間,較液態(tài)電池?zé)o顯著優(yōu)勢(shì)。

  聚合物體系則因常溫離子電導(dǎo)率不足(需加熱至60℃以上才能工作)基本退出車用市場(chǎng),法國(guó)Bolloré此前推出的Bluecar電動(dòng)車即因冬季續(xù)航腰斬而被迫退出主流市場(chǎng)。當(dāng)前聚合物電池僅在電網(wǎng)儲(chǔ)能等特定場(chǎng)景找到生存空間,全球裝機(jī)量占比不足5%。

  全固態(tài)電池的“固-固界面”接觸難題更成為規(guī)?;a(chǎn)的攔路虎。液態(tài)電池中電解液可自動(dòng)浸潤(rùn)電極的特性,在固態(tài)體系中不復(fù)存在,導(dǎo)致鋰離子傳輸受阻。為解決此問(wèn)題,企業(yè)不得不開(kāi)發(fā)干法電極工藝和等靜壓成型技術(shù),但這又將產(chǎn)線良率拉低至70%以下。五礦證券測(cè)算顯示,即便采用氧化物/聚合物體系,全固態(tài)電芯遠(yuǎn)期成本也需0.69元/Wh才能具備經(jīng)濟(jì)性,而當(dāng)前硫化物體系成本仍是此目標(biāo)的2倍以上。

  半固態(tài)電池作為過(guò)渡方案同樣面臨定位尷尬。其通過(guò)添加10%-15%液態(tài)電解液改善界面接觸,但代價(jià)是能量密度提升有限(僅比液態(tài)電池高10%-20%),且成本增加30%以上。蔚來(lái)ET7搭載的150kWh半固態(tài)電池包雖宣稱續(xù)航超1000公里,但實(shí)際裝車量不足千輛,遠(yuǎn)低于企業(yè)預(yù)期。

  更關(guān)鍵的是,液態(tài)電池通過(guò)系統(tǒng)級(jí)安全設(shè)計(jì)(如寧德時(shí)代麒麟電池的電芯倒置布局)和電解液添加劑改良,已可將熱失控概率降至萬(wàn)億分之一級(jí)別,半固態(tài)電池的安全溢價(jià)被大幅削弱。

  從產(chǎn)業(yè)實(shí)踐看,量產(chǎn)時(shí)間表正被不斷推遲。韓國(guó)現(xiàn)代汽車原計(jì)劃2025年建成全固態(tài)試驗(yàn)線,但因電極涂布均勻性難題,量產(chǎn)時(shí)間已延后至2030年;美國(guó)QuantumScape雖聲稱2025年交付24層固態(tài)電池樣品,但其當(dāng)前產(chǎn)能僅MWh級(jí)別,距GWh級(jí)規(guī)模尚需數(shù)年設(shè)備調(diào)試;寧德時(shí)代公開(kāi)承認(rèn)全固態(tài)電池仍處于“A樣階段”,工藝定型至少需等到2026年。

  在這場(chǎng)技術(shù)長(zhǎng)跑中,資本市場(chǎng)的狂熱與工程現(xiàn)實(shí)的距離,或許比固態(tài)電解質(zhì)中的鋰離子遷移路徑更為漫長(zhǎng)。

  02. 行業(yè)亂戰(zhàn)誰(shuí)最受益

  固態(tài)電池技術(shù)突破的曙光下,全球產(chǎn)業(yè)鏈正陷入一場(chǎng)豪賭式競(jìng)賽。日本、中國(guó)、歐美三大陣營(yíng)以截然不同的戰(zhàn)術(shù)博弈,中國(guó)陣營(yíng)更顯優(yōu)勢(shì)。

  日本陣營(yíng)手握硫化物路線核心專利但推進(jìn)緩慢。豐田手握全球60%以上硫化物電解質(zhì)專利,其與出光興產(chǎn)共建的硫化鋰中試線已實(shí)現(xiàn)99.9%純度,將硫化物電解質(zhì)成本從50萬(wàn)元/噸壓低至30萬(wàn)元/噸。豐田原計(jì)劃2027年量產(chǎn)的全固態(tài)電池,因固-固界面接觸難題,已推遲至2030年,且初期產(chǎn)能僅夠裝備10萬(wàn)輛高端車型。這種“技術(shù)閉環(huán)+高端定位”策略,雖規(guī)避了早期市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),卻可能錯(cuò)失規(guī)?;当敬翱凇?/p>

  中國(guó)陣營(yíng)則以“改產(chǎn)線、搶市場(chǎng)”的快速成長(zhǎng)模式顛覆產(chǎn)業(yè)節(jié)奏。寧德時(shí)代在溧陽(yáng)基地將液態(tài)電池產(chǎn)線改造為半固態(tài)產(chǎn)線,僅用時(shí)9個(gè)月便實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品下線,其350Wh/kg凝聚態(tài)電池已獲智己汽車訂單。

  歐美陣營(yíng)深諳資本游戲規(guī)則,用“實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)+車企背書(shū)”講故事。QuantumScape通過(guò)大眾集團(tuán)入股,將24層固態(tài)電池樣品測(cè)試數(shù)據(jù)包裝成號(hào)稱“顛覆性突破”,股價(jià)兩年暴漲15倍,但其0.2GWh試產(chǎn)線良率僅65%,距90%量產(chǎn)門(mén)檻遙遠(yuǎn)。Solid Power更依賴寶馬訂單承諾,在科羅拉多工廠部署干法電極設(shè)備,但單線成本高達(dá)8億美元,是寧德時(shí)代同類產(chǎn)線的3倍。這種“PPT量產(chǎn)”模式,在美聯(lián)儲(chǔ)加息周期中正面臨嚴(yán)峻考驗(yàn):QuantumScape股價(jià)已較峰值跌去80%,Solid Power現(xiàn)金流僅夠支撐至2026年。

  在這場(chǎng)混戰(zhàn)中,中上游產(chǎn)業(yè)鏈正成為確定性受益者。

  設(shè)備環(huán)節(jié),先導(dǎo)智能聚焦行業(yè)技術(shù)前沿,持續(xù)攻堅(jiān)克難,突破創(chuàng)新,現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池制造核心工藝的重大突破,并推出全固態(tài)整線解決方案,全力推進(jìn)全固態(tài)電池量產(chǎn)化進(jìn)程;曼恩斯特已為國(guó)內(nèi)外多家企業(yè)提供了干法工藝的測(cè)試驗(yàn)證試驗(yàn),而且其混合、雙螺桿纖維化、多輥成膜等多款干法核心新設(shè)備均已斬獲訂單。

  材料環(huán)節(jié)更呈現(xiàn)“龍頭卡位+新貴突圍”格局:容百科技通過(guò)正極+電解質(zhì)一體化供應(yīng),綁定寧德時(shí)代全固態(tài)電池研發(fā);天賜材料成功突破液相合成硫化鋰工藝,實(shí)現(xiàn)低成本規(guī)模化制造。而三祥新材的鋯系固態(tài)電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,直接帶動(dòng)鋯金屬需求量增長(zhǎng)。

  這場(chǎng)技術(shù)革命的最終贏家,或許不是終端電池廠,而是藏身產(chǎn)業(yè)鏈中的“賣鏟人”。

標(biāo)簽: 固態(tài)電池

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