時間:2025-06-17 14:44:49來源:OFweek 鋰電網(wǎng)
事實是,固態(tài)電池距離成為普及產(chǎn)品,還面臨三道難以逾越的鴻溝:技術(shù)層面的深度陷阱、量產(chǎn)實施的關(guān)鍵挑戰(zhàn),以及行業(yè)內(nèi)卷化的亂戰(zhàn)局面。
01. 固態(tài)電池量產(chǎn)并不容易
固態(tài)電池被視為鋰電池技術(shù)的“終極形態(tài)”,其理論能量密度可達(dá)500Wh/kg以上,且通過固態(tài)電解質(zhì)替代易燃液態(tài)電解液,可從根源上解決熱失控風(fēng)險。然而,從實驗室突破到規(guī)模化量產(chǎn),這條技術(shù)躍遷之路遠(yuǎn)比市場渲染的“明年量產(chǎn)”敘事更為曲折。
當(dāng)前全球固態(tài)電池產(chǎn)能規(guī)劃雖已超565.7GWh,但已建成產(chǎn)能僅28.3GWh,裝車數(shù)據(jù)更暴露出產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的深層矛盾。
技術(shù)路線分野直接決定了量產(chǎn)難度。硫化物體系因離子電導(dǎo)率接近液態(tài)電解液水平被視為性能最優(yōu)解,豐田、日產(chǎn)、三星等巨頭均押注此路線。但硫化物電解質(zhì)遇空氣易生成劇毒硫化氫的特性,迫使生產(chǎn)線必須采用氮氣密閉環(huán)境,單條產(chǎn)線投資成本飆升至數(shù)十億元級別。豐田雖宣稱2027-2028年啟動量產(chǎn)測試,但其當(dāng)前工藝仍需三年優(yōu)化周期,且硫化鋰前驅(qū)體工藝尚未成熟,導(dǎo)致硫化物體系電芯成本高達(dá)1.5元/Wh以上,遠(yuǎn)高于液態(tài)電池0.5-0.6元/Wh的水平。
氧化物體系看似規(guī)避了空氣敏感性問題,國內(nèi)清陶能源、贛鋒鋰業(yè)等企業(yè)推出的產(chǎn)品已實現(xiàn)裝車,但其材料脆性導(dǎo)致的界面接觸難題始終未解。為緩解這一問題,企業(yè)不得不通過添加“柔性界面層”進(jìn)行補救,但這又增加了工藝復(fù)雜度和成本,導(dǎo)致氧化物體系電芯成本仍維持在0.8-1.0元/Wh區(qū)間,較液態(tài)電池?zé)o顯著優(yōu)勢。
聚合物體系則因常溫離子電導(dǎo)率不足(需加熱至60℃以上才能工作)基本退出車用市場,法國Bolloré此前推出的Bluecar電動車即因冬季續(xù)航腰斬而被迫退出主流市場。當(dāng)前聚合物電池僅在電網(wǎng)儲能等特定場景找到生存空間,全球裝機量占比不足5%。
全固態(tài)電池的“固-固界面”接觸難題更成為規(guī)模化生產(chǎn)的攔路虎。液態(tài)電池中電解液可自動浸潤電極的特性,在固態(tài)體系中不復(fù)存在,導(dǎo)致鋰離子傳輸受阻。為解決此問題,企業(yè)不得不開發(fā)干法電極工藝和等靜壓成型技術(shù),但這又將產(chǎn)線良率拉低至70%以下。五礦證券測算顯示,即便采用氧化物/聚合物體系,全固態(tài)電芯遠(yuǎn)期成本也需0.69元/Wh才能具備經(jīng)濟性,而當(dāng)前硫化物體系成本仍是此目標(biāo)的2倍以上。
半固態(tài)電池作為過渡方案同樣面臨定位尷尬。其通過添加10%-15%液態(tài)電解液改善界面接觸,但代價是能量密度提升有限(僅比液態(tài)電池高10%-20%),且成本增加30%以上。蔚來ET7搭載的150kWh半固態(tài)電池包雖宣稱續(xù)航超1000公里,但實際裝車量不足千輛,遠(yuǎn)低于企業(yè)預(yù)期。
更關(guān)鍵的是,液態(tài)電池通過系統(tǒng)級安全設(shè)計(如寧德時代麒麟電池的電芯倒置布局)和電解液添加劑改良,已可將熱失控概率降至萬億分之一級別,半固態(tài)電池的安全溢價被大幅削弱。
從產(chǎn)業(yè)實踐看,量產(chǎn)時間表正被不斷推遲。韓國現(xiàn)代汽車原計劃2025年建成全固態(tài)試驗線,但因電極涂布均勻性難題,量產(chǎn)時間已延后至2030年;美國QuantumScape雖聲稱2025年交付24層固態(tài)電池樣品,但其當(dāng)前產(chǎn)能僅MWh級別,距GWh級規(guī)模尚需數(shù)年設(shè)備調(diào)試;寧德時代公開承認(rèn)全固態(tài)電池仍處于“A樣階段”,工藝定型至少需等到2026年。
在這場技術(shù)長跑中,資本市場的狂熱與工程現(xiàn)實的距離,或許比固態(tài)電解質(zhì)中的鋰離子遷移路徑更為漫長。
02. 行業(yè)亂戰(zhàn)誰最受益
固態(tài)電池技術(shù)突破的曙光下,全球產(chǎn)業(yè)鏈正陷入一場豪賭式競賽。日本、中國、歐美三大陣營以截然不同的戰(zhàn)術(shù)博弈,中國陣營更顯優(yōu)勢。
日本陣營手握硫化物路線核心專利但推進(jìn)緩慢。豐田手握全球60%以上硫化物電解質(zhì)專利,其與出光興產(chǎn)共建的硫化鋰中試線已實現(xiàn)99.9%純度,將硫化物電解質(zhì)成本從50萬元/噸壓低至30萬元/噸。豐田原計劃2027年量產(chǎn)的全固態(tài)電池,因固-固界面接觸難題,已推遲至2030年,且初期產(chǎn)能僅夠裝備10萬輛高端車型。這種“技術(shù)閉環(huán)+高端定位”策略,雖規(guī)避了早期市場風(fēng)險,卻可能錯失規(guī)模化降本窗口。
中國陣營則以“改產(chǎn)線、搶市場”的快速成長模式顛覆產(chǎn)業(yè)節(jié)奏。寧德時代在溧陽基地將液態(tài)電池產(chǎn)線改造為半固態(tài)產(chǎn)線,僅用時9個月便實現(xiàn)產(chǎn)品下線,其350Wh/kg凝聚態(tài)電池已獲智己汽車訂單。
歐美陣營深諳資本游戲規(guī)則,用“實驗室數(shù)據(jù)+車企背書”講故事。QuantumScape通過大眾集團入股,將24層固態(tài)電池樣品測試數(shù)據(jù)包裝成號稱“顛覆性突破”,股價兩年暴漲15倍,但其0.2GWh試產(chǎn)線良率僅65%,距90%量產(chǎn)門檻遙遠(yuǎn)。Solid Power更依賴寶馬訂單承諾,在科羅拉多工廠部署干法電極設(shè)備,但單線成本高達(dá)8億美元,是寧德時代同類產(chǎn)線的3倍。這種“PPT量產(chǎn)”模式,在美聯(lián)儲加息周期中正面臨嚴(yán)峻考驗:QuantumScape股價已較峰值跌去80%,Solid Power現(xiàn)金流僅夠支撐至2026年。
在這場混戰(zhàn)中,中上游產(chǎn)業(yè)鏈正成為確定性受益者。
設(shè)備環(huán)節(jié),先導(dǎo)智能聚焦行業(yè)技術(shù)前沿,持續(xù)攻堅克難,突破創(chuàng)新,現(xiàn)已實現(xiàn)全固態(tài)電池制造核心工藝的重大突破,并推出全固態(tài)整線解決方案,全力推進(jìn)全固態(tài)電池量產(chǎn)化進(jìn)程;曼恩斯特已為國內(nèi)外多家企業(yè)提供了干法工藝的測試驗證試驗,而且其混合、雙螺桿纖維化、多輥成膜等多款干法核心新設(shè)備均已斬獲訂單。
材料環(huán)節(jié)更呈現(xiàn)“龍頭卡位+新貴突圍”格局:容百科技通過正極+電解質(zhì)一體化供應(yīng),綁定寧德時代全固態(tài)電池研發(fā);天賜材料成功突破液相合成硫化鋰工藝,實現(xiàn)低成本規(guī)模化制造。而三祥新材的鋯系固態(tài)電解質(zhì)實現(xiàn)進(jìn)口替代,直接帶動鋯金屬需求量增長。
這場技術(shù)革命的最終贏家,或許不是終端電池廠,而是藏身產(chǎn)業(yè)鏈中的“賣鏟人”。
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