1、技術(shù)路線
根據(jù)固態(tài)電解質(zhì)的不同,目前固態(tài)電池有聚合物、氧化物、硫化物三種技術(shù)路線。
聚合物:聚合物固態(tài)電解質(zhì)以歐美企業(yè)技術(shù)最為成熟,商業(yè)化難度較小,未來有望率先實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),但是其電導(dǎo)率低、能量密度低。
氧化物:氧化物固態(tài)電解質(zhì)綜合性能好。
硫化物:硫化物固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率最高,延展性更好,潛力最大。但是其機(jī)械性能差,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,且硫化物固態(tài)電解質(zhì)中的硫元素具有一定的活性,如何保持高穩(wěn)定性是一大難題。
受制于技術(shù)發(fā)展因素,高能量密度全固態(tài)鋰電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還需要一定時間。首先能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)的是介于液態(tài)鋰離子與全固態(tài)鋰電池之間的電池類型,目前半固態(tài)電池、全固態(tài)電池齊頭并進(jìn),半固態(tài)電池成本及技術(shù)難度低于全固態(tài)電池,目前已實(shí)現(xiàn)裝車,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程稍快于全固態(tài)電池。
2、國內(nèi)外格局:技術(shù)方向多元化
固態(tài)電池技術(shù)作為鋰電池未來必爭的技術(shù)高地,目前美國、日本、韓國、歐洲等全球主要國家均在加快固態(tài)電池布局,固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展在未來將重塑全球電池體系新格局。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫的《2025-2030年中國固態(tài)電池行業(yè)運(yùn)營態(tài)勢及未來投資方向咨詢報告》顯示:
日本:日本固態(tài)電池企業(yè)起步較早,主流技術(shù)路線采用硫化物固態(tài)電解質(zhì),關(guān)鍵材料及下游車企積極參與固態(tài)固態(tài)電池研發(fā),松下電器計劃2025年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池市場化應(yīng)用,豐田、本田等車企計劃2028-2030年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池規(guī)?;?、商業(yè)化應(yīng)用;
韓國:韓國固態(tài)電池發(fā)展思路為重量輕的硫化物全固態(tài)電池以及高安全性的氧化物全固態(tài)電池,韓國電池企業(yè)初步規(guī)劃在2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化應(yīng)用;
歐美:歐美多選擇聚合物、氧化物路線。美國電池企業(yè)關(guān)鍵材料大多依賴進(jìn)口,QuantumScape、SolidPower等固態(tài)電池主要企業(yè)計劃在2025年前后實(shí)現(xiàn)裝車示范應(yīng)用,目前美國固態(tài)電池在航空領(lǐng)域的應(yīng)用處于世界前列。歐洲目前正在積極推動包括固態(tài)電池在內(nèi)的先進(jìn)電池技術(shù)發(fā)展,但整體尚未形成完善的電池產(chǎn)業(yè)體系。
圖表:國外典型企業(yè)固態(tài)電池技術(shù)路線
資料來源:中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
我國固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)體系建立在現(xiàn)有液態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)之上,有望逐漸形成液態(tài)—半固態(tài)—固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。目前我國有多家從事固態(tài)電池研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè),已取得積極進(jìn)展,例如,根據(jù)OFweek鋰電網(wǎng)消息,由中國科學(xué)院物理研究所技術(shù)孵化的北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技股份有限公司已在全球率先實(shí)現(xiàn)了半固態(tài)電池的規(guī)模量產(chǎn),2023年6月衛(wèi)藍(lán)新能源360Wh/kg鋰電池電芯正式交付給蔚來汽車并用于150kWh超長續(xù)航電池包;根據(jù)電池網(wǎng)消息,截至2024年3月清陶能源已有半固態(tài)電池產(chǎn)能1.7GWh,在建產(chǎn)能超30GWh,其生產(chǎn)的半固態(tài)電池應(yīng)用于智己汽車的L6車型。目前,寧德時代新能源科技股份有限公司、比亞迪股份有限公司、華為技術(shù)有限公司等龍頭企業(yè)也布局了固態(tài)電池研發(fā)。
圖表:我國典型企業(yè)的固態(tài)電池技術(shù)路線
資料來源:中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
固態(tài)電池主要受技術(shù)驅(qū)動,其產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)存在一定不確定性,需經(jīng)受應(yīng)用端的驗證。參考當(dāng)前全球固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,2025年隨著半固態(tài)電池陸續(xù)向整車廠送樣、試產(chǎn)、裝車,預(yù)計將迎來半固態(tài)電池應(yīng)用反饋期。若半固態(tài)電池反饋良好,則后續(xù)有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并加快固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化;若反饋不佳,液態(tài)電池仍將占據(jù)主導(dǎo)地位,固態(tài)電池發(fā)展進(jìn)程延后。固態(tài)電池是液態(tài)電池重要的發(fā)展方向,若產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)順利,未來市場前景非常廣闊。
欲了解更多行業(yè)的市場數(shù)據(jù)及未來行業(yè)投資前景,請點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院報告《2025-2030年中國固態(tài)電池行業(yè)運(yùn)營態(tài)勢及未來投資方向咨詢報告》。