4月的上海车展上,长安汽车全固态电池的首秀与梅赛德斯-奔驰宣布加速量产计划,再次将固态电池推至聚光灯下。
这场始于2023年特斯拉4680电池的固态技术革命,如今已演变为全球车企与电池巨头的“军备竞赛”。
比亚迪、广汽、宁德时代等中国企业纷纷抛出2026-2030年量产时间表,而丰田、宝马等国际巨头亦将2030年定为固态电池装车“大限”。
技术路线分化:硫化物异军突起
固态电池的核心突破点在于固态电解质材料,而氧化物、聚合物、硫化物三大技术路线的竞争已进入白热化阶段。
尽管早期研发中氧化物路线因工艺成熟度较高而备受关注,但硫化物体系正以“黑马”姿态后来居上。
中国科学院院士在2025年第二届全固态电池峰会上表态,全固态电池的技术路线应聚焦硫化物电解质,匹配高镍三元正极和硅碳负极,目标锁定400Wh/kg能量密度与1000次循环寿命。
这一论断得到产业链巨头的响应:宁德时代将硫化物路线研发团队扩充至超千人,并进入20Ah样品试制阶段;华为则公布硫化物固态电解质专利,试图在材料底层创新中抢占先机。
硫化物体系的优势在于其超高的离子电导率(接近液态电解液),但其空气稳定性差、界面反应剧烈的短板也曾令业界望而却步。
如今,恩捷股份旗下湖南恩捷已申请38项硫化物相关专利,通过掺杂改性技术突破空气敏感难题,为产业化扫除关键障碍。
产业链竞速
在“2027年量产”的行业共识下,中国固态电池产业链正上演“速度与激情”。
广汽集团宣布初步打通全固态电池全流程制造工艺,计划2026年搭载昊铂车型;比亚迪启动固态电池产业化可行性验证,涵盖材料研发、电芯系统开发与产线建设;而北京亦庄、江西于都等地已建成国内首批全固态电池量产线。
这场竞赛的残酷性体现在产能布局的“军备竞赛”中。
据GGII统计,全球固态电池规划投资超2000亿元,规划产能突破400GWh,仅中国就有超200家企业涌入该领域,其中60余家专注固态电解质研发。
但产能扩张背后暗藏隐忧:硫化物电解质粉体的规模化制备良率、干法电极工艺的精度控制、固固界面阻抗的稳定性等工程化难题,仍制约着从实验室样品到车规级产品的跨越。
应用场景破局
当业界目光聚焦新能源汽车时,固态电池的野心早已突破地面交通边界。
2024年11月,亿航智能联合欣界能源完成全球首次eVTOL(电动垂直起降飞行器)固态电池飞行试验,被剪切、针刺后的电池仍能稳定供电,展现其在低空经济领域的独特优势。
在储能领域,固态电池的长循环寿命(目标超1万次)与高安全性,正成为电网级储能的新选项;而在消费电子领域,苹果、三星等巨头已秘密布局超薄固态电池,试图颠覆现有电子产品形态。
成本困局与破局之道
尽管技术突破频传,全固态电池的产业化仍面临“死亡谷”挑战。真锂研究数据显示,当前全固态电池成本高达800-1000美元/kWh,是液态锂电池的3倍以上。
成本高企的根源在于硫化物电解质的稀有金属用量(如锗、锡)以及干法工艺设备的高昂投入。
降本路径逐渐清晰:
材料体系迭代:宁德时代研发的无钴高镍正极与硅碳负极组合,可降低贵金属依赖;
工艺革新:比亚迪探索的“半固态过渡路线”,利用现有液态电池产线实现兼容生产;
商业模式创新:蔚来通过换电模式构建固态电池梯次利用网络,摊薄全生命周期成本。
全球竞合:中日韩的“三国杀”
在这场技术革命中,地缘竞争格局悄然重塑。日本凭借丰田、松下等企业在硫化物路线的二十年积累,手握全球60%固态电池专利,政府更投入超2000亿日元扶持研发;韩国选择氧化物与硫化物并行策略,三星SDI计划2028年推出能量密度400Wh/kg产品;而中国则依托庞大的市场需求与产业链协同优势,试图通过“技术突围+产能碾压”实现弯道超车。
预言或许正在应验:2027年全固态电池小批量装车,2030年规模量产——这不仅是一个时间节点,更是全球锂电产业权力交接的分水岭。 |