在鋰電池的技術(shù)演進(jìn)中，全固態(tài)電池被視為最終形態(tài)。憑借著材料企業(yè)、設(shè)備企業(yè)，以及AI科研新范式的強(qiáng)大助力，鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈各方共同踏上固態(tài)電池萬億元級產(chǎn)業(yè)征程。
“當(dāng)前要聚焦以硫化物電解質(zhì)為主體電解質(zhì)，匹配高鎳三元正極和硅碳負(fù)極的技術(shù)路線，以能量密度400瓦時(shí)/公斤、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標(biāo)，確保2027年實(shí)現(xiàn)轎車小批量裝車，2030年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。”中國科學(xué)院院士歐陽明高在2月15日舉辦的第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上表示，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，當(dāng)務(wù)之急是要建立全行業(yè)共性基礎(chǔ)材料供應(yīng)鏈。
全國政協(xié)常委、經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩也將全固態(tài)電池的量產(chǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)鎖定在2027年。苗圩表示，盡管固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化仍需解決技術(shù)、工藝和成本的問題。但從當(dāng)前全球研發(fā)進(jìn)展來看，隨著量產(chǎn)技術(shù)工藝逐漸成熟，2027年前后全固態(tài)電池將實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
技術(shù)突破全面提速
憑借在能量密度、安全性和循環(huán)壽命等方面的優(yōu)點(diǎn)，固態(tài)電池正引領(lǐng)著電池技術(shù)的新一輪革命。目前，多家頭部企業(yè)寄希望于固態(tài)電池技術(shù)突破，建立起自身優(yōu)勢。
2月15日，深圳市比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍首次披露企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃：比亞迪股份有限公司(以下簡稱“比亞迪”)已經(jīng)開始啟動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的可行性驗(yàn)證，涵蓋關(guān)鍵材料技術(shù)攻堅(jiān)、電芯系統(tǒng)開發(fā)以及產(chǎn)線建設(shè)。
此外，廣州汽車集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱“廣汽集團(tuán)”)發(fā)布公告稱，已初步打通全固態(tài)電池全流程制造工藝，預(yù)計(jì)2026年搭載昊鉑車型;重慶太藍(lán)新能源有限公司宣布無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)重大突破;寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司(以下簡稱“寧德時(shí)代”)加大全固態(tài)電池研發(fā)投入;華為技術(shù)有限公司申請的固態(tài)電池專利通過初步審查……隨著新技術(shù)層出不窮，生態(tài)鏈逐步打通，固態(tài)電池正加速從理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)突破正與學(xué)術(shù)界的研發(fā)進(jìn)展形成共振。
歐陽明高在闡述固態(tài)電池技術(shù)路線圖時(shí)預(yù)計(jì)，基于硫化物電解質(zhì)的第一代全固態(tài)電池將在2025年至2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，能量密度達(dá)400瓦時(shí)/公斤;第二代產(chǎn)品將在2027年至2030年量產(chǎn)，能量密度提升至500瓦時(shí)/公斤;第三代產(chǎn)品則計(jì)劃于2030年至2035年推出，目標(biāo)能量密度突破600瓦時(shí)/公斤。
這一技術(shù)路線的預(yù)期與2024年11月份第11屆中國(廣州)電池新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇上行業(yè)專家的預(yù)測形成呼應(yīng)，當(dāng)時(shí)即有觀點(diǎn)指出固態(tài)電池技術(shù)進(jìn)展超出預(yù)期，多家企業(yè)將在2025年至2027年實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。
值得一提的是，與產(chǎn)業(yè)界的熱烈反響形成對比，行業(yè)龍頭寧德時(shí)代保持著審慎態(tài)度，其至今未發(fā)布半固態(tài)和全固態(tài)電池，僅推出過一款凝聚態(tài)電池。
“如果以技術(shù)和制造成熟度作為評價(jià)體系(1-9打分)，公司的全固態(tài)電池研發(fā)項(xiàng)目目前處于4分的水平，目標(biāo)是到2027年達(dá)到7分至8分的水平，屆時(shí)將可以小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池。”寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱此前坦言，目前全行業(yè)誰都不具備量產(chǎn)全固態(tài)電池的能力。“2027年能否量產(chǎn)，作為技術(shù)人員，我也很難說得準(zhǔn)確。”
作為當(dāng)下最突出的新增變量，大語言模型和AI for Science(人工智能驅(qū)動(dòng)科學(xué)創(chuàng)新)結(jié)合，升級研發(fā)平臺(tái)，成為全固態(tài)電池關(guān)鍵材料體系創(chuàng)新與構(gòu)建的加速器。
“AI時(shí)代為全固態(tài)電池的研發(fā)提供了前所未有的便利和效率。”歐陽明高告訴記者，全固態(tài)電池AI大模型能夠提供各類專家智能體與智能設(shè)計(jì)工具，通過材料體系智能匹配、設(shè)計(jì)參數(shù)、智能選優(yōu)等服務(wù)，電池研發(fā)效率可以提升1個(gè)至2個(gè)數(shù)量級，并節(jié)省70%至80%的研發(fā)費(fèi)用。
新產(chǎn)品層出不窮
隨著2026年至2027年這一關(guān)鍵窗口期的臨近，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)正站在新的歷史起點(diǎn)。技術(shù)的飛速發(fā)展與市場的強(qiáng)烈需求相互交織，為產(chǎn)業(yè)的騰飛提供了充足動(dòng)力。在這場關(guān)乎未來出行與能源存儲(chǔ)的變革中，各企業(yè)摩拳擦掌，力求占據(jù)一席之地。
進(jìn)入2025年，國內(nèi)固態(tài)電池領(lǐng)域大事不斷，新產(chǎn)品層出不窮，產(chǎn)業(yè)化持續(xù)推進(jìn)。據(jù)孫華軍透露，比亞迪計(jì)劃2027年左右啟動(dòng)批量示范裝車應(yīng)用，預(yù)計(jì)在2030年前后實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
事實(shí)上，早在2024年7月份就有行業(yè)消息稱，比亞迪全固態(tài)電池計(jì)劃于2027年啟動(dòng)小規(guī)模量產(chǎn)，首批1000臺(tái)將應(yīng)用于高端車型示范項(xiàng)目。根據(jù)規(guī)劃，2030年將進(jìn)入市場推廣階段，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)4萬臺(tái)裝機(jī)量并逐步下探至主流車型;至2033年將迎來快速擴(kuò)展期，目標(biāo)裝機(jī)量提升至12萬臺(tái)。
2月9日，重慶長安汽車股份有限公司(以下簡稱“長安汽車”)發(fā)布金鐘罩固態(tài)電池，產(chǎn)品能量密度可達(dá)到400瓦時(shí)/公斤，滿電狀態(tài)續(xù)航超1500公里。長安汽車董事長朱華榮明確量產(chǎn)時(shí)間表：2025年底完成功能樣件開發(fā)，2026年啟動(dòng)裝車驗(yàn)證，2027年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。
此外，上海汽車集團(tuán)股份有限公司選擇聚合物與無機(jī)物復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)路線，其固態(tài)電池能量密度突破400瓦時(shí)/公斤，體積能量密度達(dá)820瓦時(shí)/升，計(jì)劃2026年四季度正式量產(chǎn);廣汽集團(tuán)則宣布，其采用第三代海綿硅負(fù)極與高容量固態(tài)正極技術(shù)的全固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)展順利，計(jì)劃2026年實(shí)現(xiàn)裝車搭載。
中國第一汽車集團(tuán)有限公司首席科學(xué)家王德平表示，自2014年啟動(dòng)研發(fā)的全固態(tài)電池項(xiàng)目，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，已突破關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)階段正處于原型樣機(jī)階段。預(yù)計(jì)在未來兩年至三年，能量密度達(dá)400瓦時(shí)/公斤的全固態(tài)電池有望實(shí)現(xiàn)小批量裝車應(yīng)用。
“整車廠已經(jīng)投資固態(tài)電池，傳統(tǒng)電池企業(yè)更不會(huì)放棄，電池行業(yè)新勢力也力圖憑借固態(tài)電池新賽道重塑電池產(chǎn)業(yè)格局。”中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長兼秘書長張永偉認(rèn)為，材料、設(shè)備企業(yè)已有足夠的力量和資本進(jìn)入到固態(tài)電池領(lǐng)域，全固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化周期在快速縮短。
張永偉表示，按照調(diào)研情況以及業(yè)內(nèi)專家的共識(shí)來看，2027年小批量的固態(tài)電池將實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。“強(qiáng)調(diào)小批量應(yīng)用不是技術(shù)原因，而是‘誰用得起’的原因。起先是豪華車用得起，真正大批量應(yīng)用還是要跟鋰電池一樣，在進(jìn)入降本周期之后。”
搭建聯(lián)合體進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新
在2027年這個(gè)被多重規(guī)劃標(biāo)注的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，業(yè)界期待的是中國鋰電池產(chǎn)業(yè)如何完成從工藝優(yōu)化者到范式定義者的蛻變。
“從電池的迭代和材料的迭代來說，我們跟國際一流企業(yè)在同一水平線上。”清陶(昆山)能源發(fā)展集團(tuán)股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、總經(jīng)理李崢對《證券日報(bào)》記者表示，全固態(tài)電池是一個(gè)新的競爭領(lǐng)域，誰能夠真正先量產(chǎn)，誰就會(huì)占據(jù)新的主導(dǎo)權(quán)。
孫華軍表示，全球全固態(tài)電池發(fā)展迅速，材料創(chuàng)新、界面優(yōu)化、安全性提升及成本控制是重點(diǎn)，應(yīng)通過產(chǎn)學(xué)研合作的方式推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。在過去一年，產(chǎn)學(xué)研、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同，讓我國固態(tài)電池在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面取得了快速發(fā)展。
中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)會(huì)長王建華表達(dá)了類似看法，他舉例稱，歐陽明高院士領(lǐng)銜的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合了“政產(chǎn)學(xué)研金”各方，搭建全新模式，有效精準(zhǔn)開展全固態(tài)電池領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)、科研合作、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)政策研究、行業(yè)資源整合等關(guān)鍵工作，形成了政府、企業(yè)、高校、研究機(jī)構(gòu)緊密合作的創(chuàng)新聯(lián)合體、生態(tài)圈。
王德平建議，固態(tài)電池行業(yè)應(yīng)加快標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)協(xié)同，并積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，通過關(guān)鍵技術(shù)突破和跨領(lǐng)域工程技術(shù)攻關(guān)，加大人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)升級的良性循環(huán)，持續(xù)保持我國動(dòng)力電池的領(lǐng)先地位。
