隨著儲能產業(yè)的進一步發(fā)展，儲能電站的高容量發(fā)展帶來了經濟效益的提升，儲能電池的容量也越做越大，但隨之而來的是更嚴峻的安全挑戰(zhàn)，儲能行業(yè)的安全問題也引起了廣泛的關注。

如何破解安全性風險，提高儲能電站的安全性能？在新能源汽車、便攜式電子設備、大規(guī)模儲能系統等領域迅猛發(fā)展的背景下，固態(tài)電池作為一種極具潛力的新型儲能技術，具有高能量密度、高安全性、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢，正迅速嶄露頭角，商業(yè)化進程驟然加速，那么固態(tài)電池會成為儲能市場的新寵兒嗎？

01? 固態(tài)電池與儲能

固態(tài)電池是一種使用固態(tài)電解質取代傳統鋰離子電池中的電解液的新型電池，其正極、負極以及電解質均為固態(tài)，這一特性賦予了它更高的能量密度、更強的安全性及穩(wěn)定性。此外，固態(tài)電池在高溫、低溫環(huán)境下表現出更好的工作穩(wěn)定性，延長了電池的循環(huán)壽命，降低了全生命周期成本。

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盡管固態(tài)電池尚處于商業(yè)化初期，但全球范圍內的研發(fā)競賽已進入白熱化階段。各國政府、科研機構、大型企業(yè)紛紛加大投入，通過產學研深度融合，加速固態(tài)電池技術的研發(fā)與產業(yè)化進程。

在應用上來看，固態(tài)電池適用于各種儲能設備，如家用儲能系統、工業(yè)儲能電站等，其高穩(wěn)定性和長壽命的特性有助于降低儲能成本，提高能源利用效率。

在更高的安全性和能量密度要求下，國內固態(tài)電池早已開始進入儲能領域。2019年1月，中國電力科學研究院有限公司儲能與電工新技術研究所固態(tài)高安全儲能電池團隊研制出固態(tài)高安全儲能鋰電池，解決了電池起火問題，已開始生產，將應用于兆瓦時級儲能集裝箱示范工程。

02? 固態(tài)電池優(yōu)勢明顯

能量密度高：與傳統液態(tài)鋰電池相比，得益于更高的電化學窗口，可以匹配高能正極材料和金屬鋰負極，固態(tài)電池的理論能量密度更高。

安全性能高：液態(tài)電池的安全隱患主要歸因于液態(tài)電解質，固態(tài)電池以固態(tài)電解質替換，熱穩(wěn)定性更強，大大降低了自燃、爆炸的風險。

電池重量低：固態(tài)電池不需要電解液和隔膜，可簡化封裝、冷卻系統等，整體電池包的重量和體積得以縮減，提升續(xù)航能力。

從發(fā)展前景來看，固態(tài)電池技術能夠搭配更高活性及克容量的新型材料，是未來幾年內最有可能實現大規(guī)模應用的儲能技術。但在技術發(fā)展過程中，仍面臨著一些挑戰(zhàn)，一方面是技術門檻較高，另一方面是材料成本較高。

但技術的發(fā)展通常遵循從理論探索出發(fā)，經過實驗室驗證，再到產品開發(fā)，最終實現商品化的清晰軌跡，固態(tài)電池的成本問題預計也將隨著技術進步在未來得到解決。

03? 固態(tài)電池的前景展望

在業(yè)界視野中，“固態(tài)電池”無疑是當下最引人矚目的議題之一。它被廣泛認為是下一代電池技術的領軍者，不僅被中國、美國、日韓等主要國家及地區(qū)列入其發(fā)展戰(zhàn)略之中，更成為下一代電池技術競爭中的核心高地。

當前，海外市場已搶先研發(fā)布局全固態(tài)電池，各國力爭早日實現商業(yè)化，紛紛以資金補貼大力推進技術落地。

日本：日本廠商普遍較早布局固態(tài)電池，通常以企業(yè)與機構聯合研發(fā)的形式推進，主攻硫化物固態(tài)電解質，代表廠商包括豐田、松下、日產等企業(yè)。日本打造車企和電池廠共同研發(fā)體系，政府資金扶持力度超2千億日元（約100億元人民幣），力爭2030年實現全固態(tài)電池商業(yè)化，能量密度目標500Wh/kg。

韓國：研究模式以企業(yè)自行研究和外部合作并行為主，技術路線集中于硫化物體系，電芯開發(fā)速度遜于日本，但韓企延續(xù)正負極材料研發(fā)優(yōu)勢，有望較快搭建固態(tài)電池材料供應鏈，領先廠商包括三星SDI、LG、SKI等企業(yè)。此外，政府提供稅收抵免支持固態(tài)電池研發(fā)，疊加動力電池巨頭聯合推進，目標于2025-2028年開發(fā)出能量密度400Wh/kg的商用技術，2030年完成裝車。

美國：初創(chuàng)企業(yè)風靡，商業(yè)化進程較快。著重于推動電動車產業(yè)鏈本土化，擁有大量固態(tài)電池初創(chuàng)公司，創(chuàng)新為主打，風格以快速融資上市為主要目的，技術路徑多為聚合物電解質和氧化物電解質，商業(yè)化進程較快，代表廠商為Solid Power、SES、Quantum Scape等。

04 企業(yè)布局

1.寧德時代

寧德時代專注于新能源汽車動力電池系統、儲能系統的研發(fā)、生產和銷售，同時也在電池材料、電池回收和再利用、電池管理系統、智能制造設備等領域有著深厚的積累和核心技術。當前，寧德時代一直在固態(tài)電池技術研發(fā)方面保持領先，關注氧化物、硫化物、聚合物等不同的固態(tài)電解質技術路線，并加大研發(fā)投入。

2.億緯鋰能

億緯鋰能不僅在傳統電池業(yè)務上持續(xù)鞏固市場地位，同時在前沿電池技術上積極布局。當前，億緯鋰能已經進行了固態(tài)電池技術的深入布局和研發(fā)，其固態(tài)電池產品采用了鹵化物電解質制備的全固態(tài)薄膜軟包電池技術，致力于提升能量密度、安全性及循環(huán)壽命，滿足未來更高標準的市場需求。

3.贛鋒鋰業(yè)

在固態(tài)電池領域，贛鋒鋰業(yè)積極開展固態(tài)電池的研發(fā)與產業(yè)化工作，致力于解決固態(tài)電池的關鍵技術難題，包括固態(tài)電解質的研發(fā)、電極材料優(yōu)化以及電池系統的集成等，以期在未來的新能源汽車和儲能市場搶占先機。

4.蜂巢能源

蜂巢能源成立以來，積極投入三元NCM、磷酸鐵鋰（LFP）、無鈷電池及固態(tài)電池等多條技術路線的研發(fā)與生產，是全球率先實現無鈷電池大規(guī)模量產的企業(yè)之一。在固態(tài)電池領域，蜂巢能源在2023年推出了其全球首款方形半固態(tài)電池——二代果凍電池，采用了二代果凍電解質技術和一體化復合正極技術，顯著提升了安全性和能量密度。

5.國軒高科

在固態(tài)電池領域，國軒高科致力于固態(tài)電池材料、固態(tài)電解質膜、固態(tài)電池單體以及電池系統的研發(fā)工作，力求解決固態(tài)電池的關鍵技術難題，提升電池的能量密度、安全性及循環(huán)壽命。當前，國軒高科固態(tài)電池能量密度達260Wh/kg、160KWh三元半固態(tài)電池包已經裝車應用，360Wh/kg三元半固態(tài)電池將在2024年量產。

展望未來，隨著技術的不斷進步和產業(yè)的快速發(fā)展，固態(tài)電池有望在各個領域實現大規(guī)模應用。特別是在電動汽車市場，固態(tài)電池將成為推動產業(yè)發(fā)展的重要力量。同時，儲能設備和便攜式設備市場也將迎來固態(tài)電池的廣泛應用。

來源：集邦儲能整理