企業紛紛加碼固態電池，我國2025年前可能實現固態電池量產

近年來，各種電池新技術層出不窮，如無鈷電池、石墨烯電池、刀片電池、固態電池等等。其中，固態鋰電池因為安全性能好、能量密度高，被認為是未來電池技術發展的重要方向之一。

看好固態電池的巨大潛力，越來越多的企業加入到固態電池技術的研發隊伍中。

企業紛紛加碼固態電池

今年3月，三星宣布發明了一種提高全固態電池壽命和安全性的方法，使這種電池有望替代鋰離子電池。這種電池采用固態電解質，在高溫下不易燃，還能抑制鋰枝晶生長避免穿刺短路。此外它使用銀碳（Ag-C）復合層作為陽極，能將能量密度提高到900Wh/L。

據三星說法，其原型電池充滿電后，可以讓電動汽車一次行駛超過800公里，電池循環壽命超過1000次，并且體積比同容量鋰離子電池小50%。也正因此，固態電池被認為是未來10年最適合電動汽車的動力電池。

光大證券報告指出，“固態電池領域進入“軍備競賽”階段，各企業期望搶占先機以贏得市場份額。固態電池領域市場參與者眾多，車企、電池企業、投資機構、科研機構等在資本、技術、人才三方面進行博弈”。

國內外企業紛紛加大固態電池技術的研發投入，以期在下一代動力電池技術競爭中掌握主導權。

國外如寶馬、豐田、現代、大眾等。其中，寶馬2017年就開始牽手Soild Power開發固態電池；豐田作為較早著手研發固態電池的車企之一，側重硫化物固態電解質技術路線，有望在2022年推出搭載固態電池的車型；現代集團已投資IonicMaterials用于固態電池研發，為IonicMaterials出錢的還有三星和戴森；大眾將在歐洲建廠生產固態電池，并有望在2024-2025年間實現量產。

國內如寧德時代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電、江蘇清陶、力神電池、億緯鋰能、輝能科技、橫店東磁當升科技、贛鋒鋰業等，都有布局固態鋰電池技術。

其中，今年4月，輝能科技完成近億美元D輪融資，本輪融資將用于固態鋰電池的商業化落地和工廠建設。今年輝能科技預計將完成1GWh車載固態電池產線的試車，2021年開始量產。

贛鋒鋰業早在2019年12月就曾表示，已經完成3億元固態電池銷售；國軒高科表示，半固態電池技術已處于實驗室向中試轉換階段；寧德時代在聚合物固態鋰金屬電池和硫化物基固態電池方向都有研究；比亞迪表示，正在積極推進固態電池項目商用……

下一代鋰電技術制高點？

固態電池是一種不用有機電解液與塑料隔膜，采用固體電極與固體電解質的鋰電池。與鋰離子電池相比，其在有效地減少體積和質量的同時，還能提升鋰電池的能量密度，很好地解決了當前三元鋰電池高安全和高能量密度的矛盾，被各方廣泛看好。有機構認為，固態電池是下一代鋰電技術制高點。

榮獲2019年諾貝爾化學獎的日本科學家吉野彰（Arika Yoshino）曾表示，“我認為固態電池代表了未來的一個方向，固態電池在基礎研發方面已經取得了重大的突破性進展，而對于大規模量產的研發技術也正在進步?！?/p>

2019年12月，工信部發布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿），在“實施電池技術突破行動”中，加快固態動力電池技術研發及產業化被列為“新能源汽車核心技術攻關工程”。

各個國家對于固態電池發展的目標和規劃也日漸明晰：美國能源部的部署著重于電池正負極材料的革新、電芯優化和降低成本或者解脫電池對重要材料如鈷的依賴，以及回收利用動力電池材料；中國著力于固態電解質的研發，2020年或將固態電池研發上升至國家戰略層面，加快固態電池發展；德國政府的策略是加大資金扶持；日本為應對多元化的市場需求、保持在世界市場上的競爭力、降低技術發展的不確定性，汽車技術沒有集中在某一領域。

全面產業化仍需時間

固態電池潛力巨大，有希望獲得安全性更高、單體能量密度更高（＞350 Wh/kg）和壽命更長（＞5000次）的動力電池。不過目前固態電池的工藝路線還不成熟，產業化尚需時間：

預計在2025年前后，半固態電池可以實現量產，2030年前后實現全固態電池的商業化應用。我國提前布局，部分企業已進入固態鋰離子電池（半固態電池）中試階段，2025年前可能實現固態電池量產。

固態電池沒有在量產車上搭載的原因很多。如使用固態電解質之后，固態電池存在電導率偏低，界面阻抗和穩定性問題。

解決上述問題的辦法是找到合適的電解質，讓它的結構能達到既讓鋰離子順暢通過，又能解決接觸的問題。目前有三種主流固態電解質，聚合物、氧化物、硫化物，但是它們各自又有各自的問題，比如難加工、化學穩定性差等。

此外，固態電池想要最終實現量產還要考慮到成本和效率的問題。之前已有預測，固態電池成本遠高于鋰離子電池，未來固態電池若想實現產業化，降本顯得極為重要。近兩年，清陶、衛藍新能源、輝能科技等企業將建固態電池生產線。

光大證券表示，向全固態鋰電池過渡是鋰電技術進步的重要趨勢；目前，全球都在加快固態電池的研發，雖然距離產業化尚需時間，但如電解質或負極材料選擇與改性、電池工藝革新都應是一步一步探索的過程；建議持續關注企業與科研單位的創新技術成果的發布、并持續關注龍頭公司的鋰電產品的研發進展。

總之，想要盡快將固態電池技術產業化，需要打通和建立上下游產業鏈，并要研發新材料和新設備。

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