“固態(tài)電池有硫化物、氧化物、聚合物和鹵化物等多個路徑,都有各自的特點,目前沒有明顯的優(yōu)劣勢之分,但從材料到工藝、設備、產(chǎn)品都還有很長的路要走?!毙劳_副總裁兼首席可持續(xù)發(fā)展官梁銳表示,電動汽車電池安全還有很大的改善空間,發(fā)展固態(tài)電池要在安全的基礎上提高能量密度。

11月11日,以“求新應變 重塑價值”為主題的ABEC 2025|第12屆中國(蘇州)電池新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇正式舉辦。論壇現(xiàn)場,業(yè)內(nèi)專家和企業(yè)高層共同探討固態(tài)電池現(xiàn)狀,以及未來發(fā)展趨勢。
市場前景廣闊,也面臨挑戰(zhàn)
近年來,隨著市場需求不斷增長,全固態(tài)電池成為市場上的“香餑餑”。有機構(gòu)預測,全固態(tài)電池有望在2027年實現(xiàn)小批量裝車,相關技術成熟并實現(xiàn)量產(chǎn)降本后,2030年開始規(guī)?;瘧?,需求量達到156GWh,其中新能源汽車占比超過50%。
寧波容百新能源科技股份有限公司研發(fā)體系總裁兼中央研究院院長李琮熙表示,全固態(tài)電池憑借高安全性、高能量密度、長循環(huán)壽命與寬溫域應用等顯著優(yōu)勢,廣泛應用于電動飛機、eVTOL低空飛行器以及動力電池等領域,市場前景廣闊,有望成為推動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵力量。

中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員、能源中心主任張濤補充道,特別是新型應用場景對固態(tài)電池提出了更高的要求,因為其具備更高的能量密度和安全性,同時價格敏感性相對較低的特性,未來發(fā)展可能更快。
“全固態(tài)電池的起點很高,從2025年350Wh/kg的能量密度,到2035年達到500Wh/kg的發(fā)展目標,就是很好的例證?!变嚓栔锌乒棠苄履茉纯萍加邢薰緞?chuàng)始人兼董事長吳凡指出,從技術層面,主要通過正負極材料體系的革新以及固態(tài)電解質(zhì)材料的優(yōu)化,實現(xiàn)低成本控制和穩(wěn)定性提升的目標。
吳凡坦言,全固態(tài)電池未來發(fā)展的目標非常清晰,但難度也很大。“目前固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈仍存在諸多待解問題與挑戰(zhàn),包括原材料供應、固態(tài)電解質(zhì)材料的大規(guī)模合成以及工藝定型等環(huán)節(jié)。”

李琮熙也認為,目前固態(tài)電解質(zhì)尚未實現(xiàn)工業(yè)化批量制備,且對電池制造的環(huán)境要求較高,最終導致固態(tài)電池成本較高,限制了全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進程。
在李琮熙看來,通過工藝優(yōu)化、提升良率等措施降低制造成本;提高活性物質(zhì)占比,實現(xiàn)硫化物電解質(zhì)成本下降?!半S著硫化物電解質(zhì)實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),全固態(tài)電池的成本將顯著下降,2035年電芯的BOM成本有望降至0.4元/Wh以下?!?/p>
多路徑并行,安全是第一使命
“目前,固態(tài)電池的發(fā)展路徑逐漸整合成聚合物+氧化物的固液混合或半固態(tài),以及硫化物+鹵化物的全固態(tài),這一路徑融合趨勢還在進行?!睆垵硎?,固液混合電池或者說半固態(tài)已經(jīng)進入了市場階段,全固態(tài)電池目前處于研發(fā)后期。

武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室教授、博導徐林也認為,在所有電池體系中,固態(tài)電池使用不可燃的固態(tài)電解質(zhì),替代已有的可燃電解液,從理論上具有高能量密度和高安全的特點。目前,電解質(zhì)有聚合物、氧化物、硫化物和鹵化物等主流體系,需要在發(fā)展中研判哪種可以同時實現(xiàn)高離子傳導率和高界面穩(wěn)定性。
在高科技產(chǎn)品中,當新技術發(fā)展到一定程度,往往會陷入“不可能三角”,固態(tài)電池也面臨性能、成本和安全的平衡點。重慶太藍新能源有限公司董事長兼CTO高翔表示,“但我們始終認為,安全是固態(tài)電池的第一使命?!?/p>
談及固態(tài)電池未來發(fā)展,張濤強調(diào),短期通過固液混合電池過渡,同時在高端市場驗證固態(tài)電池的質(zhì)量優(yōu)勢;中期依托材料和界面多元融合路徑創(chuàng)新,將成本降到可接受區(qū)間;長期確立成熟的生產(chǎn)體制,重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)穩(wěn)定交付,最終完成全固態(tài)電池的替代并持續(xù)升級迭代。
徐林則建議,首先要理性看待固態(tài)電池,不能夸大也不能貶低;其次,固態(tài)電池的多種路徑值得并行發(fā)展;再次,發(fā)展固態(tài)電池技術要重視原創(chuàng)基礎研究,聚焦從0到1的科學突破;最后,固態(tài)電池帶來很多發(fā)展機遇,可以探索開發(fā)新型的正負極材料。(中國經(jīng)濟網(wǎng)記者 姜智文)