固態(tài)電池概念近期大熱，上周自查出“不生產固態(tài)電池產品”的科森科技（603626.SH），因被列入固態(tài)電池概念股“收獲”8連板。
在“2024世界動力電池大會”中，電池安全與固態(tài)電池當屬最熱點，其中電池安全屬于再強調也不為過的行業(yè)焦點，而固態(tài)電池則是各家企業(yè)爭先搶灘的熱點，是有望顛覆未來的“下一代電池”技術。
寧德時代（300750.SZ）董事長曾毓群直接對固態(tài)電池定調表示，當前行業(yè)最高水平只到了“4”左右，只是做出了一些器件樣品，進行一些實驗驗證。“寧德時代投入了7、8年的時間進行研究，目前研究進展也處在‘4’左右?！钡谷汉敛槐Ａ舻乇硎?，寧德時代在固態(tài)電池的研究上“算是領先一大步，或者英文叫作Second to none”。
目前，各家企業(yè)披露以及專家認可的固態(tài)電池有希望實現小批量量產的時間點是2027年。而在當下全固態(tài)電池技術無法達到理想狀態(tài)的情況下，與液態(tài)電池相比，半固態(tài)電池具備更安全和高比能優(yōu)勢，在高安全領域或將比全固態(tài)電池更快應用。
龍頭企業(yè)定調：全固態(tài)電池處于實驗驗證階段
在近期舉辦的2024世界動力電池大會上，無論是聚焦安全、國際供應鏈、或是先進技術，各個論壇的話題都離不開“固態(tài)電池”。
在大會開幕式上，曾毓群直接對固態(tài)電池定調表示，如果用數字1到9表示固態(tài)電池的技術和制造成熟度，1是剛開始涉及這一領域，9是技術成熟，可以投入大規(guī)模生產，當前行業(yè)最高水平只到了“4”左右，“只是做出了一些器件樣品，進行一些實驗驗證?！?/span>
“寧德時代投入了7-8年的時間進行研究，目前研究進展也處在4左右。”但曾毓群毫不保留地表示，寧德時代在固態(tài)電池的研究上“算是領先一大步，或者英文叫作Second to none”。
在世界動力電池大會的高端對話圓桌論壇環(huán)節(jié)，比亞迪CTO孫華軍表示，固態(tài)電池目前還處在從早期的實驗室到工程化轉化的過程中，特別是固態(tài)電池的界面問題，一旦放大到電池里面，所帶來的問題是完全不一樣的。
孫華軍提及的界面問題，曾毓群在開幕式上亦提到，研發(fā)全固態(tài)電池的關鍵在于對材料和化學體系的研究，其中最難的就是“固-固界面”的問題。
對此，四川新能源汽車創(chuàng)新中心有限公司董事長華劍鋒對財聯社記者解釋，這是固態(tài)電池需要攻克的一個關鍵技術，液態(tài)電池里鋰離子是在電解液中遷移，而對于全固態(tài)電池，固-固界面的接觸性相較于固-液界面更差，因為固態(tài)電解質缺乏流動性，導致接觸面積有限，增加了界面阻抗，這需要從材料科學、界面工程、制造工藝等多個方面進行綜合研究和改進。
北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司董事長俞會根在接受財聯社記者采訪時表示，“現在相當于要500兆帕，即5000個大氣壓把電池給聚集起來，才可以解決界面的問題，但是充放電的循環(huán)過程當中會膨脹和收縮，它又會脫開，所以在使用的時候還得緊緊地給它壓著。”
全固態(tài)電池2027年小批量量產
目前，各家企業(yè)披露固態(tài)電池有希望實現小批量量產的時間點是2027年。
此前，國內主流電池企業(yè)披露的全固態(tài)電池產品量產時間基本都在2026-2030年左右，如鵬輝能源（300438.SZ）計劃2026年正式建立固態(tài)電池產線并批量生產；寧德時代8月在互動平臺表示，預計將在2027年實現小批量生產。
“2027-2028這個時間節(jié)點，固態(tài)電池是個什么樣子？”這中國全固態(tài)電池產學研協同創(chuàng)新平臺專家委員會副主任、上海大學教授盧世剛作為主持人，在世界動力電池大會的先進電池前瞻技術圓桌論壇上問的第一個問題。
“2027年在整車上進行小規(guī)模驗證，比如說大幾百輛、上千輛的車在2027年裝全固態(tài)電池在路上跑，我覺得是完全可能的。”俞會根如是說。
廣汽埃安新能源汽車股份有限公司電池研發(fā)部負責人李進表示，“目前對全固態(tài)電池的關鍵工序，包括成膜、固態(tài)電池的疊片、等靜壓等設備，實際上還都在開發(fā)階段。從這個角度來說，大概2年時間可以走通技術路徑，還需要大概有1年時間去跑整車驗證，實際上在2027年左右量產，這個時間還是蠻有挑戰(zhàn)的。”
俞會根還透露，衛(wèi)藍新能源全固態(tài)硫化物電池今年就會有銷售額，聚合物、復合物電池今年會完成A樣，預計明年復合全固態(tài)電池會實現銷售，“但這個電池還是屬于相對比較初期的10Ah級別。曾毓群總說他們是4級，我覺得我們跟4級差不多。”
孫華軍則認為，固態(tài)電池可能分兩個階段，2027-2029可能是一個示范的過程，主要用于中高端電動汽車；2030年-2032年，針對主流電動車使用。
長安汽車先進電池研究院副總經理、深藍汽車動力開發(fā)副總經理杜長虹表示，“我們大致的目標，明年20Ah的全固態(tài)電池能夠出來，2027年60Ah的全固態(tài)電芯能夠裝車。我們希望2030年能夠實現量產裝車。”
此外，中國科學院院士歐陽明高在其工作站成果發(fā)布會上表示，在各種固態(tài)電解質中，硫化物電解質技術成熟度最高，復合電解質技術潛力巨大。硫化物具有與液體電解液相當高離子電導率，是短期開發(fā)方向，并逐步向復合電解質發(fā)展。
半固態(tài)與全固態(tài)兩步走
在先進電池前瞻技術的圓桌論壇中，盧世剛提問，現在固態(tài)電池概念很多，大概固液混合、半固態(tài)、準固態(tài)，現在又有全固態(tài)。目前市面上到底有哪些固態(tài)電池產品？我們怎么樣評價市面上推出的這些產品，有沒有明確的標準？
這個問題，也問出了業(yè)內對各種固態(tài)電池和半固態(tài)電池一直以來的困惑。
對此，四川新能源汽車創(chuàng)新中心、固態(tài)電池與新材料中心主任朱高龍表示，評價標準需要業(yè)界共同建立，固液混合的產品確實都有，全固態(tài)電池確實處于樣品階段。
李進表示，根據調研的結果，至少整車應用上還沒有到全固態(tài)階段，目前上車的電池偏向固液混合，電解液摻入量還是比較高的水平。
財聯社記者與多位業(yè)內人士交流獲悉，市場上有多種固液混合電池，但未必所有半固態(tài)電池都能完全過渡到全固態(tài)電池，多數半固態(tài)電池在制程上與現有的液態(tài)電池有90%通用，但全固態(tài)電池的制程，引用業(yè)內人士的話形容，則是與半固態(tài)電池“完全不是一個概念”。
值得注意的是，在當下全固態(tài)電池技術無法達到理想狀態(tài)的情況下，與液態(tài)電池相比，半固態(tài)電池是更具有安全性和高比能優(yōu)勢的電池。
財聯社記者在歐陽明高院士工作站現場展臺獲悉，工作站將固態(tài)電池分為兩類，即全固態(tài)電池與高安全電池，其中的高安全電池即為半固態(tài)電池。
（圖片來源：財聯社記者 攝）
歐陽明高在會上介紹，高安全電池通過自研高安全電解液加上原位聚合技術，可以實現比能量360Wh/kg，而且熱失控溫度從現在國家標準130度提升到140度?！捌鋵嵱械娜税堰@種電池也叫半固態(tài)電池?！?/span>
歐陽明高院士工作站展臺現場工作人員對記者提及，半固態(tài)電池與現有液態(tài)鋰電池在制程上相似，但全固態(tài)電池的特點是沒有隔膜，目前各家發(fā)展的路線不同，材料選擇不同，工藝也會有差異，未來是什么形態(tài)很難預測。
而半固態(tài)電池擁有在高安全領域使用的潛力。據歐陽明高院士工作站展臺工作人員介紹，高安全電池整體原材料會比液態(tài)鋰電池貴一些，但它的銷售價格是可觀的，“對于特殊用途的無人機、特種車輛，民用電摩、電動帆板、電動船舶等短時間需要較大能量輸出且長續(xù)航的應用設備，半固態(tài)電池是更好的選擇?！?/span>
從布局來看，歐陽明高院士工作站在半固態(tài)電池上推進很快。在大會期間舉辦的成果會上，朱高龍表示，歐陽明高院士工作站高安全電池產業(yè)化預計2024年落地，2026年高安全電池二期30GWh啟動，2027年全固態(tài)電池產品下線。（小財注：四川新能源汽車創(chuàng)新中心是運營歐陽明高院士工作站實體法人單位。）
在世界動力電池大會參展的東馳新能源科技有限公司的主打產品主要是兩項，即半固態(tài)磷酸鐵鋰電池與準固態(tài)三元鋰電池。對于為何選擇這樣的產品路線，公司董事長謝海明對財聯社記者表示，現在真正的全固態(tài)都是靠高壓力壓在一起進行充放電循環(huán)，巨大的壓力首先帶來電池內部的不穩(wěn)定，其次是增加整個組裝難度，“但是準固態(tài)電池是不需要壓力的，因為里面有5%的離子浸潤液。準固態(tài)已經很好地解決了安全性和能量密度，近期內一定是準固態(tài)的天下。”
但也有半固態(tài)電池企業(yè)人士對財聯社記者表示，公司的半固態(tài)電池目前沒滿產，單瓦時價格會比二、三線電池價格高了15%左右。“目前半固態(tài)電池產線工序和液態(tài)電池產線有90%是一樣的，大概增加2-3個工序。近期儲能類開始有一些出貨，但是因為價格比較高，未來起量情況不好判斷?！?/span>
