60亿研发助力,固态电池快步迈向万亿市场

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划重点

01中国计划投入约60亿元用于全固态电池研发,宁德时代、比亚迪、一汽、上汽等6家企业有望获得政府基础研发支持。

02全固态电池因在充电时间、续航里程、理论安全性能方面的优势,被视为新能源汽车领域内下一代重要技术突破。

03然而,固态电池在高安全性、高续航能力方面仍面临新材料革新、成本居高不下等多重挑战。

04专家预测,固态电池在2027年可小规模示范装车,2030年实现大规模量产装车。

05与此同时,国内外企业在固态电池领域展开竞争,国内企业需在保持现有优势的同时,积极应对潜在的颠覆性技术。

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近日,据《中国日报》报道,中国或将投入约60亿元用于全固态电池研发,宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共6家企业有望获得政府基础研发支持。
被众多企业称为“六边形战士”的固态电池,因在充电时间、续航里程、理论安全性能方面的优势,被视为新能源汽车领域内下一代重要技术突破,甚至是“技术珠峰”。有动力电池行业专家表示,产业链上下游加码投入全固态电池研发,或将带动万亿元级别的市场。
在6月1日开幕的2024大湾区车展上,多家车企展示了搭载固态电池的车型;车展同期举办的未来汽车先行者大会上,固态电池也成为行业热议的焦点。
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图片来源:车市睿见
一步到位困难,2027年有望小批量上车
固态电池高安全性、高续航能力的B面,是新材料革新、成本居高不下等多重挑战。中国科学院院士欧阳明高近日表示,“实现电解质从液态到固态的转变和负极材料的转型是发展全固态电池的关键。”
此外,车市睿见还从多家企业管理者近期的公开发言中了解到,固态电池还存在生产工艺不成熟、产业链配套需降低成本等问题。如何量产落地成为当前固态电池领域的关键挑战。
市场层面,尽管目前已经有厂商推出了固态电池,实际上大多为半固态电池。从液态电池走向全固态电池,最核心的是电解质的改变,这就需要化学材料提升能量密度等,而技术和制造工艺,以及相关的良品率都考验企业的研发和生产能力。在中国科学院物理研究所研究员李泓看来,固态电池一步到全固态是比较难的,有可能要经历混合固液的过程。
企业层面,国轩高科首席科学家朱星宝表示:“尽管固态电池具备高能量密度、高安全性和快速充放电的优点,受到固态电解质、电极材料的固有性质限制,固态电池目前性能有限,固-固界面点接触,界面阻抗严重,产线兼容低,生产成本高。”
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尽管技术突破难度高,车市睿见在与多名学者、专家的沟通中看到,业内对固态电池的发展趋势非常看好,整车企业和产业链企业在积极布局。“固态电池将助力交通电动化、能源清洁化,加速第三次能源革命。”卫蓝新能源研发总监徐航宇表示。
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“目前我国固态电池技术处于产品导入前的技术萌芽阶段,在国家项目支持下全固态研发会提速,预计3-5年内或追赶上日韩水平,预计全固态电池在2027年可小规模示范装车,2030年实现大规模量产装车。” 深蓝汽车科技有限公司高级项目总监周安健表示。
欣旺达副总裁梁锐透露:“欣旺达很早就对固态电池等新一代电池进行了布局和开发,目前,400Wh/kg固态电池已经在我们实验室研发出来了,我们会在2026年建设生产线进行初步量产。”
不过,梁锐也认为,要理性看待固态电池的发展,“我们做电池肯定不光是要考虑功能性好,还要看它的可靠性是否能够达到商用化的要求,以及经济性是不是能够让大家大规模的去推广、去用。因此,固态电池的到来并不意味着液态电池一下子就被淘汰了。”
宁德时代董事长曾毓群也曾在公开场合表示,“宁德时代已经在这方面投资了 10 年,固态电池只有在使用新型化学材料、负极电极使用纯锂金属的情况下才会有很大优势,要将这种电池推向市场还有很多困难。”
事关话语权,国内外竞争新技术制高点
对于国内企业而言,“国家队”发力支持固态电池将成为重大利好。但对于特斯拉等欧美车企以及日韩的车企和电池企业来说,新技术的突破则意味着新一轮的竞争。
在固态电池领域,欧美及日韩企业已经开始“动起来”。2023年底,丰田高调官宣与日本能源公司联手,将尽快突破固态电池技术瓶颈实现量产。丰田目前在固态电池领域拥有1300多项专利,并且在硫化物电解质层面处于断崖式领先。韩国主要是由三星、LG等企业在电芯层面布局,日韩企业比较协同。
本田日产也纷纷敲定量产固态电池时间表,将大面积量产的时间锁定在2027年前后。
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图片来源:Soild Power
除此之外,欧洲的BBA,美国的特斯拉、福特通用也对固态电池技术方面加大投入。他们中大多数采取与初创科技企业合作的方式研发固态电池。如福特和宝马投资欧洲著名电池厂Soild Power;通用投资锂金属电池公司SES等。
就在本次未来汽车先行者大会上,奔驰中国高级执行副总裁欧立甫透露,奔驰将与宁德时代等全球领先电池企业合作,并投资新兴固态电池技术公司,如辉能科技和Factorial Energy。同时,不断提升电池化学领域的自主研发水平,致力于覆盖全部电池技术领域。
可以看到,欧美日韩企业已将新能源汽车的发力点后置,以期在固态电池这一远期技术上提前布局,从而在未来实现对中国新能源汽车行业的反超。
国内,此前已有卫蓝新能源、清陶能源和赣锋锂业等企业实现半固态电池的量产装车,东风和蔚来汽车等企业的相关产品投入市场。广汽埃安也宣布,计划在2026年实现全固态电池的开发,并首先搭载于昊铂车型。
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智己汽车联席CEO刘涛也在2024未来汽车先行者大会上表示,第一代光年固态电池将于今年10月在智己L6上量产上车,正式交付用户。到2025年,量产产品的液含量将进一步降低至5%,更加接近“全固态”。到2026年,智己汽车计划量产的将是液含量为0的全固态电池,能量密度预计将超过400Wh/kg,甚至有可能突破500Wh/kg的大关。
在业内专家看来,以应用为本,高性能锂电池的发展之路应多维并进,除对固态电池这一前沿技术开展探索外,同样不能忽视在液态电池领域的深厚积淀和显著优势。
可以预见,固态电池,特别是全固态电池短期内难以实现大规模商业化,未来10年是研发的关键机遇期。在这条新赛道上,欧阳明高院士提醒,面对全球竞争,中国应在保持现有优势的同时,积极应对潜在的颠覆性技术,以确保行业的持续发展。
他以电动车对燃油车的替代为例,“国内电动车现在对燃油车也就只替代了30%,全球就惊呼中国车要领先了。2016年左右,我国的新能源汽车市场占有率达到1%的时候,全球开始向电动汽车转向。对于汽车技术而言,1%是很重要的市场份额,所以全固态电池的市占份额不需要替代到50%,替代1%就已经具有突破性意义。”
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