固態(tài)電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，中國(guó)、日韓及歐美三大陣營(yíng)狹路相逢，各大陣營(yíng)在技術(shù)路線(xiàn)和發(fā)展程度上各有側(cè)重，誰(shuí)能占據(jù)制高點(diǎn)，仍是未知數(shù)。

日韓：研發(fā)起步較早，傾向硫化物全固態(tài)電池

日本在固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)上起步較早，特別是在硫化物固態(tài)電解質(zhì)這一前沿領(lǐng)域。硫化物電解質(zhì)由于具有較高的離子電導(dǎo)率，良好的機(jī)械特性而成為全固態(tài)電池的有力候選之一。豐田、日產(chǎn)、本田、松下等均將硫化物固態(tài)電池作為主要的研發(fā)方向。

其中豐田表現(xiàn)尤為突出，擁有超過(guò)1300項(xiàng)固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)專(zhuān)利，位居全球首位。

硫化物固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖多，但挑戰(zhàn)也不容忽視，包括較差的熱穩(wěn)定性、對(duì)水分的敏感性、復(fù)雜的高溫制備工藝、與正極材料的兼容性問(wèn)題以及高成本等。這些挑戰(zhàn)導(dǎo)致豐田將全固態(tài)電池的量產(chǎn)計(jì)劃從2027年推遲至2030年以后。

盡管如此，豐田還是堅(jiān)持硫化物固態(tài)電池的研發(fā)，這或許與日本政府對(duì)該技術(shù)的大力扶持有關(guān)。相關(guān)資料顯示，日本押注硫化物路線(xiàn)，研發(fā)布局最早，政府投入超過(guò)2千億日元資金支持，目標(biāo)是在2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的商業(yè)化，能量密度為500Wh/kg。

值得一提的是，豐田、本田、日產(chǎn)等企業(yè)不僅在固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)上投入巨大，而且還參與了整車(chē)的生產(chǎn)，在電池技術(shù)與汽車(chē)性能融合方面的獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。通過(guò)整合電池研發(fā)與車(chē)輛制造，這些企業(yè)能夠更有效地優(yōu)化電動(dòng)汽車(chē)的整體性能，提升競(jìng)爭(zhēng)力。

韓國(guó)在固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)策略聚焦于硫化物技術(shù)的同時(shí)，也在氧化物和聚合物體系上進(jìn)行技術(shù)研究和儲(chǔ)備。這種多路線(xiàn)并行的策略可能是為了避免過(guò)度依賴(lài)單一技術(shù)路徑，也可能是為了在電池技術(shù)的過(guò)渡階段實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)適配。

量產(chǎn)計(jì)劃方面，三星SDI計(jì)劃在2027年開(kāi)始量產(chǎn)全固態(tài)電池，SK On目標(biāo)是在2028年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化，LG新能源則預(yù)計(jì)2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

歐美：以初創(chuàng)企業(yè)為主，采用多種技術(shù)路線(xiàn)

在美國(guó)，固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展主要由初創(chuàng)企業(yè)推動(dòng)，如Solid Power、Quantum Scape、Factorial Energy、lonic Materials 等，在硫化物、氧化物和聚合物都有布局。

據(jù)悉，固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)分為初步概念驗(yàn)證（A樣）、接近最終產(chǎn)品的測(cè)試（B樣）和滿(mǎn)足特定要求的客戶(hù)認(rèn)可樣品（C樣）三個(gè)階段。

Solid Power已在2023年生產(chǎn)出A樣品，并交付給寶馬進(jìn)行測(cè)試，計(jì)劃今年進(jìn)入A-2樣階段；QuantumScape于2023年二季度開(kāi)始向客戶(hù)發(fā)送A0樣品，F(xiàn)actorial Energy電池產(chǎn)品也進(jìn)入了A樣送樣階段。SES AI Corporation早在2021年便與車(chē)企簽署鋰金屬電池A樣品協(xié)議，2023年12月還簽署了鋰金屬電池B樣品協(xié)議。

此外，美國(guó)南加州初創(chuàng)企業(yè)穆倫汽車(chē)（Mullen Automotive）向固態(tài)電池實(shí)用化邁出了重要一步，宣布其固態(tài)電池技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室推進(jìn)到道路測(cè)試階段。測(cè)試結(jié)果顯示，相較于傳統(tǒng)電池，該車(chē)輛的續(xù)航里程大幅增加。

歐洲的汽車(chē)制造商，如大眾、寶馬和奔馳，主要通過(guò)投資美國(guó)的初創(chuàng)企業(yè)來(lái)加速固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展。例如，大眾汽車(chē)對(duì)QuantumScape的投資使其成為最大股東；寶馬和福特投資了Solid Power，后者計(jì)劃2025年開(kāi)發(fā)出相應(yīng)電池配套寶馬原型車(chē)；奔馳則投資了Factorial Energy，雙方還達(dá)成合作，共同開(kāi)發(fā)固態(tài)電池。

中國(guó)：側(cè)重氧化物電解質(zhì)路線(xiàn)，規(guī)劃產(chǎn)能超400GWh

國(guó)內(nèi)固態(tài)電池主要布局者蓋了老牌電池企業(yè)、背靠頂級(jí)科研院所的初創(chuàng)企業(yè)、上游原材料企業(yè)以及汽車(chē)企業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)集邦鋰電的不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)固態(tài)企業(yè)積極展開(kāi)固態(tài)電池的產(chǎn)能布局，產(chǎn)能規(guī)劃將超過(guò)400GWh，項(xiàng)目投資額將超過(guò)2000億元。

衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技、力神電池、山東金啟航等企業(yè)主要研發(fā)方向?yàn)橐匝趸锊牧蠟榛A(chǔ)的固液混合技術(shù)路線(xiàn)。

衛(wèi)藍(lán)新能源成立于2016年8月，是中國(guó)科學(xué)院物理研究所清潔能源實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池技術(shù)的唯一產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò)100GWh。公司360Wh/kg鋰電池電芯在2023年6月正式交付蔚來(lái)，預(yù)計(jì)2027年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

清陶能源同樣成立于2016年，由中科院院士、清華大學(xué)教授南策文團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜創(chuàng)辦，是國(guó)內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付的固態(tài)電池企業(yè)之一。公司已與上汽、北汽福田等多家車(chē)企建立合作，目前第一代固態(tài)電池已完成裝車(chē)試驗(yàn)。公司產(chǎn)能規(guī)劃55GWh。

贛鋒鋰業(yè)旗下的贛鋒鋰電專(zhuān)注于固態(tài)電池的研發(fā)和生產(chǎn)。贛鋒鋰電已經(jīng)向東風(fēng)汽車(chē)交付了搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)，并計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)。2024年，贛鋒鋰電兩江基地已經(jīng)交付固態(tài)電池超過(guò)1000臺(tái)。公司產(chǎn)能規(guī)劃近60GWh。

輝能科技于2006年在中國(guó)臺(tái)灣成立。今年初，輝能科技宣布全球首條固態(tài)電池生產(chǎn)線(xiàn)已正式投產(chǎn)，其固態(tài)電池采用鋰陶瓷電池技術(shù)，充電12分鐘可實(shí)現(xiàn)續(xù)航1000公里，充放電循環(huán)壽命超1000次。電池樣品已發(fā)到各大新能源車(chē)企進(jìn)行測(cè)試、開(kāi)發(fā)模塊。

此外，也有不少企業(yè)專(zhuān)注硫化物技術(shù)路線(xiàn)，如恩力動(dòng)力、中科固能、高能時(shí)代等。

其中，中科固能由中國(guó)科學(xué)院物理研究所聯(lián)合溧陽(yáng)市政府于2022年10月共同創(chuàng)辦，通過(guò)構(gòu)建從硫系電解質(zhì)到電解質(zhì)膜、電極膜，再到電芯的縱向產(chǎn)品鏈，成功克服了固態(tài)電池行業(yè)面臨的高電解質(zhì)成本和硫系化合物易與空氣反應(yīng)的技術(shù)難題。其董事長(zhǎng)簡(jiǎn)創(chuàng)始人吳凡教授的團(tuán)隊(duì)在硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料研究領(lǐng)域頗有建樹(shù)。

寧德時(shí)代也布局硫化物固態(tài)電池，但其凝聚態(tài)電池更廣為人知。凝聚態(tài)電池能量密度高達(dá)500Wh/kg，與固態(tài)電池相當(dāng)。寧德時(shí)代計(jì)劃年底開(kāi)始量產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)凝聚態(tài)電池。

半固態(tài)陸續(xù)裝車(chē)，全固態(tài)電池上車(chē)倒計(jì)時(shí)

半固態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)邁出了量產(chǎn)的重要一步，東風(fēng)汽車(chē)、賽力斯、蔚來(lái)、上汽集團(tuán)等已有相關(guān)的產(chǎn)品推出市場(chǎng)。目前，蔚來(lái)150kWh半固態(tài)電池已經(jīng)量產(chǎn)裝車(chē)，上汽集團(tuán)旗下搭載清淘能源半固態(tài)電池的智己L6 也已進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段。

全固態(tài)電池作為電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的終極目標(biāo)，其量產(chǎn)之路面臨著一系列難題，包括固態(tài)電解質(zhì)的低離子電導(dǎo)率、固-固界面穩(wěn)定性、金屬鋰負(fù)極的應(yīng)用挑戰(zhàn)以及高成本等。這些挑戰(zhàn)需要通過(guò)材料創(chuàng)新、工藝改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同來(lái)解決。

盡管面臨挑戰(zhàn)，但大家還是在開(kāi)足馬力往前趕。廣汽集團(tuán)提出2026年將實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的裝車(chē)使用，長(zhǎng)安和現(xiàn)代預(yù)計(jì)2027年逐步量產(chǎn)應(yīng)用固態(tài)電池，日產(chǎn)和東風(fēng)汽車(chē)2028年推出全固態(tài)電池量產(chǎn)車(chē)，寶馬和豐田預(yù)計(jì)2030前實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，大家都在朝著2030年左右全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化突破而努力。

小結(jié)

技術(shù)的發(fā)展通常遵循從理論探索出發(fā)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，再到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)商品化的清晰軌跡。正如十年前電動(dòng)汽車(chē)因成本高昂而難以普及，而如今已成為性?xún)r(jià)比較高的選擇，固態(tài)電池的成本問(wèn)題預(yù)計(jì)也將隨著技術(shù)進(jìn)步在未來(lái)得到解決。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢(xún)預(yù)測(cè)，隨著車(chē)廠加速在固態(tài)電池的投資與研發(fā)，搭配高活性正負(fù)極材料的全固態(tài)電池有望在2030~2035年左右開(kāi)始量產(chǎn)，屆時(shí)鋰電池能量密度可達(dá)到500 Wh/kg，對(duì)應(yīng)的續(xù)航里程約是液態(tài)鋰電池的2~3倍，追平燃油車(chē)?yán)m(xù)航力。

這一展望突顯了固態(tài)電池技術(shù)的潛力。雖然目前我們還無(wú)法具體確定固態(tài)電池何時(shí)能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，但現(xiàn)在需要做的就是，進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，做好鋪墊，靜待機(jī)會(huì)的到來(lái)。（文：集邦鋰電 黃菁菁）

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