Workflow
瞭望|加速固态电池产业化
新华社·2025-10-14 10:23

文章核心观点 - 固态电池技术路线呈现半固态与全固态双线并行格局,半固态电池凭借务实性和较低产业化风险更适合当前中国市场,而全固态电池则以更高性能上限锚定未来,契合部分厂商技术突围战略 [1][5] - 全固态电池大规模商业化面临材料技术瓶颈、制造工艺复杂及成本高昂等核心挑战,需通过技术攻坚与构建产业生态双轮驱动,将实验室技术优势转化为市场话语权 [1][3][6][11][14] - 中国在固态电池领域已取得显著进展,政策支持力度大(如2024年工信部投入60亿元资金),半固态电池在动力和储能领域已实现技术平价并加速产业化,全固态电池也逐步进入中试和样车路试阶段 [13][14] 技术路线与特性对比 - 主流固态电解质材料包括硫化物、卤化物、氧化物和聚合物四大类,各有优劣势:硫化物室温电导率高但化学稳定性差、成本高;氧化物成本较低、安全性好但电导率低;聚合物加工性能好但耐氧化性差;卤化物离子电导率满足要求且成本相对较低 [4] - 全固态电池主流布局路线为硫化物、卤化物复合电解质,性能较高但规模化难度大;半固态电池多采用氧化物、聚合物复合电解质,成本较低且易于产业化,但性能上限较低 [4] - 半固态电池被视为独立技术路线而非过渡产品,其设计目标直接满足下游动力和储能客户需求,与全固态电池的路线之争本质是产业优先级的选择 [5] 产业化挑战与瓶颈 - 材料端挑战显著:硫化物电解质核心原料硫化锂生产成本高,市场价格达200万-300万元/吨,在电解质成本中占比高达82%,且化学性质不稳定,对生产环境和储运要求极高 [7][8];正极材料需匹配富锂锰基等高能量密度材料以实现500Wh/kg目标,但面临初始库仑效率低、电压衰减等产业化早期问题;锂金属负极应用受限于不可控的锂枝晶生长和界面副反应 [8] - 固固界面接触是重大技术堵点,固态电解质与电极材料均为固体,接触面积不足导致界面电阻大幅增加,电极充放电膨胀易引发界面接触变差,严重影响电池性能和安全性 [9] - 制造端难度大幅提升:前端需匹配干法电极工艺,核心环节干法成膜精度要求高、设备价值量高;中段需采用高精度叠片工艺替代卷绕,并新增胶框印刷和等静压处理环节,技术难度大;后段取消注液,高压化成设备需升级并对压力要求提升 [10] 中国产业化进展与政策支持 - 政策支持力度强劲,2024年工业和信息化部投入60亿元资金支持6家电池厂和车企的固态电池研发项目,目标在2027年实现各项目1000辆车示范性装车 [13] - 半固态电池产业化加速突破并实现技术平价:2025年8月上汽发布半固态电池版MG4车型,价格首次拉入10万元以内(9.98万元);南都电源斩获全球最大半固态电池储能项目订单,总容量达2.8GWh [13] - 全固态电池逐步进入中试阶段:国轩高科首条全固态中试线已贯通;亿纬锂能百MWh中试线将于2025年投入运行;孚能科技全固态电池能量密度达400-500Wh/kg,预计2025年末实现小批量交付;奇瑞、长安等车企已开启全固态电池样车路试 [14] 未来发展路径与建议 - 产业化破局需多维度协同:加强政策支持与引导,制定行业标准并提供财政补贴与研发支持;电池与材料厂商需加快材料体系创新和界面优化,同时革新制造工艺与设备以提升良率和效率 [3] - 需构建政策—资本—产业链协同生态,通过“中央资金+地方试点+企业联盟”体系及专项债、税收优惠等降低企业风险成本,并加强产业链上下游合作以保障原材料供应和开发适用产品 [15][16] - 加强低空经济、人形机器人等增量应用场景的开发和拓展,建立商业闭环以反向推动技术创新迭代和规模化降本 [16]