固態(tài)電池市場競爭日趨激烈，中國、日韓及歐美三大陣營狹路相逢，各大陣營在技術(shù)路線和發(fā)展程度上各有側(cè)重，誰能占據(jù)制高點，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1300項固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)專利，位居全球首位。

硫化物固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)優(yōu)點雖多，但挑戰(zhàn)也不容忽視，包括較差的熱穩(wěn)定性、對水分的敏感性、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)計劃從2027年推遲至2030年以后。

盡管如此，豐田還是堅持硫化物固態(tài)電池的研發(fā)，這或許與日本政府對該技術(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，研發(fā)布局最早，政府投入超過2千億日元資金支持，目標(biāo)是在2030年實現(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，而且還參與了整車的生產(chǎn)，在電池技術(shù)與汽車性能融合方面的獨到優(yōu)勢。通過整合電池研發(fā)與車輛制造，這些企業(yè)能夠更有效地優(yōu)化電動汽車的整體性能，提升競爭力。

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

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

在美國，固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展主要由初創(chuàng)企業(yè)推動，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)電池的開發(fā)分為初步概念驗證（A樣）、接近最終產(chǎn)品的測試（B樣）和滿足特定要求的客戶認(rèn)可樣品（C樣）三個階段。

Solid Power已在2023年生產(chǎn)出A樣品，并交付給寶馬進(jìn)行測試，計劃今年進(jìn)入A-2樣階段；QuantumScape于2023年二季度開始向客戶發(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，美國南加州初創(chuàng)企業(yè)穆倫汽車（Mullen Automotive）向固態(tài)電池實用化邁出了重要一步，宣布其固態(tài)電池技術(shù)從實驗室推進(jìn)到道路測試階段。測試結(jié)果顯示，相較于傳統(tǒng)電池，該車輛的續(xù)航里程大幅增加。

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

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

國內(nèi)固態(tài)電池主要布局者蓋了老牌電池企業(yè)、背靠頂級科研院所的初創(chuàng)企業(yè)、上游原材料企業(yè)以及汽車企業(yè)等多個領(lǐng)域。根據(jù)集邦鋰電的不完全統(tǒng)計，國內(nèi)固態(tài)企業(yè)積極展開固態(tài)電池的產(chǎn)能布局，產(chǎn)能規(guī)劃將超過400GWh，項目投資額將超過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)方向為以氧化物材料為基礎(chǔ)的固液混合技術(shù)路線。

衛(wèi)藍(lán)新能源成立于2016年8月，是中國科學(xué)院物理研究所清潔能源實驗室固態(tài)電池技術(shù)的唯一產(chǎn)業(yè)化平臺，規(guī)劃產(chǎn)能超過100GWh。公司360Wh/kg鋰電池電芯在2023年6月正式交付蔚來，預(yù)計2027年左右實現(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)隊領(lǐng)銜創(chuàng)辦，是國內(nèi)最早實現(xiàn)量產(chǎn)交付的固態(tài)電池企業(yè)之一。公司已與上汽、北汽福田等多家車企建立合作，目前第一代固態(tài)電池已完成裝車試驗。公司產(chǎn)能規(guī)劃55GWh。

贛鋒鋰業(yè)旗下的贛鋒鋰電專注于固態(tài)電池的研發(fā)和生產(chǎn)。贛鋒鋰電已經(jīng)向東風(fēng)汽車交付了搭載固態(tài)電池的電動汽車，并計劃在未來幾年內(nèi)實現(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1000臺。公司產(chǎn)能規(guī)劃近60GWh。

輝能科技于2006年在中國臺灣成立。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)到各大新能源車企進(jìn)行測試、開發(fā)模塊。

此外，也有不少企業(yè)專注硫化物技術(shù)路線，如恩力動力、中科固能、高能時代等。

其中，中科固能由中國科學(xué)院物理研究所聯(lián)合溧陽市政府于2022年10月共同創(chuàng)辦，通過構(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。其董事長簡創(chuàng)始人吳凡教授的團(tuán)隊在硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料研究領(lǐng)域頗有建樹。

寧德時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)。寧德時代計劃年底開始量產(chǎn)車規(guī)級凝聚態(tài)電池。

半固態(tài)陸續(xù)裝車，全固態(tài)電池上車倒計時

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、賽力斯、蔚來、上汽集團(tuán)等已有相關(guān)的產(chǎn)品推出市場。目前，蔚來150kWh半固態(tài)電池已經(jīng)量產(chǎn)裝車，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)電池作為電動汽車行業(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)需要通過材料創(chuàng)新、工藝改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同來解決。

盡管面臨挑戰(zhàn)，但大家還是在開足馬力往前趕。廣汽集團(tuán)提出2026年將實現(xiàn)全固態(tài)電池的裝車使用，長安和現(xiàn)代預(yù)計2027年逐步量產(chǎn)應(yīng)用固態(tài)電池，日產(chǎn)和東風(fēng)汽車2028年推出全固態(tài)電池量產(chǎn)車，寶馬和豐田預(yù)計2030前實現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。總的來說，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)過實驗室驗證，再到產(chǎn)品開發(fā)，最終實現(xiàn)商品化的清晰軌跡。正如十年前電動汽車因成本高昂而難以普及，而如今已成為性價比較高的選擇，固態(tài)電池的成本問題預(yù)計也將隨著技術(shù)進(jìn)步在未來得到解決。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢預(yù)測，隨著車廠加速在固態(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年左右開始量產(chǎn)，屆時鋰電池能量密度可達(dá)到500 Wh/kg，對應(yīng)的續(xù)航里程約是液態(tài)鋰電池的2~3倍，追平燃油車?yán)m(xù)航力。

這一展望突顯了固態(tài)電池技術(shù)的潛力。雖然目前我們還無法具體確定固態(tài)電池何時能實現(xiàn)大規(guī)模商用，但現(xiàn)在需要做的就是，進(jìn)行技術(shù)儲備，做好鋪墊，靜待機(jī)會的到來。

來源：集邦鋰電