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固态电池安全性
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“祛魅”固态电池:固态电池并非绝对安全,液态电池不会必然被替代
新浪财经· 2025-12-15 21:33
固态电池行业热度与资本动态 - 固态电池是当前锂电行业最热门的话题 资本市场对其概念疯狂追捧 [2][19] - 今年以来共发生40余起固态电池投融资事件 投资方包括国家制造业转型升级基金 工银投资 紫金矿业 梅花创投 沙特阿美等多元机构 [2][19] - 二级市场沾“固”必火 固态电池指数持续高涨 个股走出大牛行情 例如上海洗霸股价年内涨幅超过241% [2][19] - 先导智能在9月5日出现20%的涨停 单日成交额高达161亿元 [2][19] 固态电池的安全性质疑 - 行业专家呼吁对固态电池安全性不可绝对化 固态电池同样存在安全隐患 [3][20] - 有观点将液态电池热失控比作“小鞭炮” 而固态电池一旦突破安全边界则像“大爆竹” 危害可能更严重 [4][21] - 清华大学和武汉大学的专家指出 全固态电池作为含能物质 实现绝对安全难度很大 不应预期过高 [5][22] - 固态电池仍属锂电池 锂元素的活泼特性决定了其存在热失控风险 且固态电池中锂的使用量更高 [5][22] - 加拿大蒙特利尔大学研究发现 锂金属与正极材料接触可能引发铝热反应 最高温度达2500摄氏度 且无需氧气参与 即使0电量电池也可能发生 [6][23] - 锂枝晶问题同样存在于固态电池中 枝晶可沿固态电解质间的缝隙生长并引发短路起火 [8][25] - 当前固态电池多采用高镍正极和硅碳负极材料 虽能提升电压和比能量 但也会导致热失控风险增加 [8][25] 液态锂电池的技术进步与市场定位 - 液态锂电池并未停滞 正通过材料创新和结构优化在安全性能上实现重大突破 [10][27] - 在电解液中添加阻燃溶剂是提升安全性的重要方向 如磷酸酯类溶剂和氟代环三磷腈(PFPN) [10][27] - 实验表明 添加5wt%的五氟(苯氧基)环三磷腈(PFPN)能有效降低电解液可燃性 并在长循环中持续发挥作用 [10][27] - 采用正负极材料表面包覆技术可以形成保护膜 提高材料稳定性 减缓体积变化 隔离活性物质与电解液 从而降低安全风险 [12][29] - 高温电芯近期受到重视 其在高温环境下活性与效率更高 并能降低系统冷却能耗 [13][30] - 未来固态电池与液态电池更可能在不同应用场景形成互补 而非简单替代 [13][30] - 在追求高能量密度和高安全性的场景下 固态电池是最佳选择 而在追求经济性和高效率的场景如储能电站 家庭储能 液态电池即可满足 [13][30] 固态电池产业化进程与技术路线竞争 - 业界此前预计固态电池量产时间点为2027年 例如宁德时代曾表示2027年有望实现全固态电池小批量生产 [13][30] - 目前来看2027年的预期可能过于乐观 量产时间节点大概率会往后推移 [13][30] - 丰田汽车作为固态电池领域的重要厂商 已多次推迟量产时间表 从最初的2025年推迟到2030年之后 并推迟了固态电池工厂建设计划 [14][31] - 截至2026年初 行业内在全固态电池满足装车能量密度和建成量产产线方面仍面临挑战 [14][31] - 固态电池主流技术路线包括硫化物 氧化物和聚合物三种 [14][31] - 硫化物路线曾被广泛看好 并获得宁德时代 比亚迪 恩捷股份 天赐材料等头部企业及日韩电池企业的押注 [15][32] - 中国科学院院士欧阳明高曾表示应聚焦硫化物电解质匹配高镍三元正极和硅碳负极的技术路线 [14][31] - 2024年下半年以来 硫化物路线受到挑战 其他路线研发进展迅猛 [17][34] - 欣旺达于10月下旬发布了聚合物全固态电池“欣·碧霄” 采用自研交联型聚合物电解质和“梯度包覆”技术 声称避免了依赖昂贵的硫化物电解质并降低了成本 [17][34] - 氧化物路线在当前半固态电池市场已成主导 上海洗霸称其氧化物电解质已实现量产 产品良品率达98% 成本比进口低50% [17][34] - 如果硫化物路线产业化速度无实质性突破 很可能被其他技术路线超越 技术路线不统一将延缓规模化量产进程 [17][34] 政策与行业认知发展 - 2025年3月 工信部等部门发布新规 要求自2026年7月1日起 所有新申请车型的电池必须满足“不起火 不爆炸”要求 该政策被部分资本视为对固态电池有利 [4][21] - 行业对固态电池安全性质疑声增多 表明态度趋于审慎 有利于传递科学认知 [8][25] - 这也提醒固态电池厂家需加大安全性研究投入 不能因认为其天然安全而丧失安全意识 [8][25]