據(jù)央視新聞,近日,我國科學(xué)家成功攻克了全固態(tài)金屬鋰電池的“卡脖子”難關(guān),讓固態(tài)電池性能實現(xiàn)跨越式升級:以前100公斤電池頂多支持500公里續(xù)航,如今有望突破1000公里天花板。
固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池,與傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)電池不同,固態(tài)電池在充放電過程中,鋰離子在固體電解質(zhì)中遷移,實現(xiàn)電荷的存儲和釋放。固態(tài)電池的主要優(yōu)勢包括高能量密度、高安全性和長循環(huán)壽命。固態(tài)電池作為下一代鋰電池的核心技術(shù)方向,在新能源汽車、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景。
隨著全球能源轉(zhuǎn)型加速推進(jìn),新能源汽車、儲能及新興智能裝備對電池性能的需求持續(xù)升級,傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池在能量密度、安全性和循環(huán)壽命等方面的瓶頸日益凸顯。固態(tài)電池憑借固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì)的核心創(chuàng)新,從根本上解決了電解液燃爆風(fēng)險,同時理論能量密度突破600Wh/kg,循環(huán)壽命提升至千次以上,成為破解新能源產(chǎn)業(yè)續(xù)航焦慮、安全痛點的關(guān)鍵技術(shù)。近年來,中國在固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)投入與技術(shù)突破顯著,從半固態(tài)電池裝車測試到全固態(tài)電池中試線落地,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程逐步清晰。
近期,固態(tài)電池材料領(lǐng)域再傳捷報,多家公司實現(xiàn)關(guān)鍵突破并加速產(chǎn)業(yè)化。南都電源在互動易(深交所公司)平臺回復(fù)投資者稱,“公司現(xiàn)有一條中試產(chǎn)線,可實現(xiàn)小批量交付。全固態(tài)電池產(chǎn)品對2025 年度業(yè)績不產(chǎn)生較大影響”,而孚能科技也表示,其半固態(tài)電池已完成向全球頭部物流無人機(jī)客戶送樣,目前進(jìn)展順利。恩捷股份表示,“10噸級硫化物固態(tài)電解質(zhì)已經(jīng)建成,具備供貨能力”。
固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析
中國固態(tài)電池行業(yè)的快速發(fā)展,離不開政策引導(dǎo)、技術(shù)突破與市場需求的協(xié)同作用。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國固態(tài)電池行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展趨勢預(yù)測報告》分析:
政策層面,政策層面,相關(guān)部門通過發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)明確全固態(tài)電池技術(shù)邊界,統(tǒng)一行業(yè)研發(fā)標(biāo)尺。2025年9月份,工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合發(fā)布《有色金屬行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2025—2026年)》,明確提出“圍繞集成電路、工業(yè)母機(jī)、低空經(jīng)濟(jì)、人形機(jī)器人、人工智能等新興產(chǎn)業(yè),加快高純鎵、鎢硬質(zhì)合金、全固態(tài)電池材料等高端產(chǎn)品應(yīng)用驗證,推進(jìn)超導(dǎo)材料、液態(tài)金屬、高熵合金等前沿材料的創(chuàng)新應(yīng)用?!?/p>
技術(shù)層面,國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)在電解質(zhì)材料、電極體系等核心領(lǐng)域取得突破,半固態(tài)電池已實現(xiàn)裝車應(yīng)用,全固態(tài)電池能量密度持續(xù)提升,界面阻抗控制、鋰枝晶抑制等關(guān)鍵難題逐步攻克。
市場層面,新能源汽車消費者對續(xù)航與安全的需求升級,疊加低空飛行器、人形機(jī)器人等新興場景對高價值電池的迫切需求,共同構(gòu)成固態(tài)電池商業(yè)化的驅(qū)動力。
固態(tài)電池商業(yè)化落地分析
當(dāng)前,半固態(tài)電池憑借與現(xiàn)有產(chǎn)線的兼容性,率先實現(xiàn)量產(chǎn)裝車,成為過渡階段的主流產(chǎn)品。其通過降低液態(tài)電解質(zhì)比例,在提升安全性的同時,兼顧成本與技術(shù)成熟度,為全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化積累經(jīng)驗。全固態(tài)電池方面,行業(yè)已明確量產(chǎn)時間線,中試線陸續(xù)投產(chǎn)。
應(yīng)用場景方面,固態(tài)電池正從“車用為主”向“全場景滲透”拓展。低空飛行器、人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域因?qū)Π踩耘c能量密度要求嚴(yán)苛,且成本敏感度較低,成為固態(tài)電池率先商業(yè)化的突破口。此外,儲能、特種裝備等領(lǐng)域也對固態(tài)電池的長壽命與寬溫域特性展現(xiàn)出強(qiáng)烈需求,未來將形成多場景互補(bǔ)的市場格局。
根據(jù)EVTank預(yù)測,2030年全球固態(tài)電池出貨量將達(dá)到614.1GWh,市場規(guī)模超2500億元,不過也有行業(yè)人士提醒,固態(tài)電池商業(yè)化落地仍需時日。
盡管固態(tài)電池商業(yè)化進(jìn)程加速,但從技術(shù)突破到大規(guī)模量產(chǎn)仍需跨越多重障礙。材料成本控制是核心挑戰(zhàn),固態(tài)電解質(zhì)與新型電極材料的制備工藝復(fù)雜,導(dǎo)致全固態(tài)電池成本短期內(nèi)高于液態(tài)電池數(shù)倍;生產(chǎn)工藝方面,固態(tài)電池需重構(gòu)產(chǎn)線設(shè)備,干法電極制備、等靜壓成型等新工藝對設(shè)備精度與穩(wěn)定性提出更高要求,設(shè)備改造與供應(yīng)鏈培育需要時間;界面穩(wěn)定性問題尚未完全解決,固態(tài)電解質(zhì)與電極界面的阻抗匹配、長期循環(huán)性能仍需優(yōu)化。
固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展趨勢預(yù)測
未來,固態(tài)電池行業(yè)將呈現(xiàn)三大趨勢:一是技術(shù)路線逐步聚焦,硫化物與氧化物體系主導(dǎo)全固態(tài)電池發(fā)展,材料成本隨量產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大持續(xù)下降;二是應(yīng)用場景分層滲透,低空經(jīng)濟(jì)、機(jī)器人等新興領(lǐng)域率先實現(xiàn)商業(yè)化,新能源汽車從高端車型向主流市場逐步普及;三是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同深化,車企、電池企業(yè)、設(shè)備廠商形成戰(zhàn)略聯(lián)盟,推動“聯(lián)合研發(fā)+產(chǎn)能共享”,加速技術(shù)落地。
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