固态电池的“风口”来了,但还需攻克技术瓶颈
固态电池的“风口”来了,但还需攻克技术瓶颈
固态电池作为下一代电池技术的热门方向,近年来备受关注。虽然其商业化进程备受期待,但目前仍面临诸多技术挑战。本文将为您详细介绍固态电池的技术优势、发展现状以及未来前景。
在新能源汽车行业,电池产业链扮演着很重要的角色。目前市面上电动车应用最广泛的是三元锂电池、磷酸铁锂电池,至于固态电池,我们都知道它有着非常广阔的发展空间,但短期内仍然有许多瓶颈需要一一攻克。
近日,在2025中国全固态电池产学研协同创新平台年会上,中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高表示:“全固态电池将从2027年开始装车验证,真正形成规模可能需要5年到10年时间,预计在2030年实现量产”。
此前,就有分析师指出,业界对全固态电池的装车节奏已经形成初步共识,即在2027年左右进行小批量示范应用,2030年有望大规模普及。而今年是固态电池技术的重要过渡期,也是半固态电池走向商业化的关键节点,包括宁德时代、中创新航、赣锋锂业等企业都在紧锣密鼓地推进半固态电池生产事宜,意味着半固态电池技术很快就会实现落地。
对于固态电池技术的推广,不少地方政府也积极扶持。比如,最近珠海市工业和信息化局公开征求《珠海市推动固态电池产业发展行动方案(2025-2030)(征求意见稿)》意见。其中提出,鼓励企业加大对固态电池的研发投入,重点培育能量密度超350Wh/kg的半固态电池和超400Wh/kg的全固态电池项目,推动固态电池产品规模化量产落地。聚焦关键核心技术、行业共性技术、前沿交叉技术领域,发挥应用场景牵引优势,开展半固态/全固态电池示范应用,滚动实施一批重大、重点固态电池科技创新项目,加快技术研发和产业化。车企方面,去年9月,在新一代MG5发布会的媒体沟通会上,上汽乘用车常务副总经理俞经民表示,上汽集团研发的固态电池将应用于MG品牌车型,预计新车将在明年第二季度问世。
据悉,上汽集团与清陶集团在多年联合研究固态电池的基础上,于2023年合资成立了上汽清陶,专注于固态动力电池研发及装车量产应用。固态电池由于能在根本上提升两大核心性能,能量密度和安全性,被认为是最具前景的新一代动力锂电,获得全产业链的共同关注与合力布局。
今年1月,上汽集团向投资者透露了固态电池项目的进展,表示上汽清陶致力于材料、电芯、系统的创新研究,开发和生产新一代高安全、高性价比的固态电池,拥有固态电池自主知识产权,搭载第一代固态电池的智己L6光年版已向工信部申报。
此外,蔚来汽车早前也公布了其半固态电池的细节,包括采用的原位固化固液电解质、无机预锂化硅碳负极以及纳米级包覆超高镍正极,这些技术特点使得半固态电池在性能上有了显著的提升。
众所周知,固态电池并非一项全新的技术,比如丰田汽车从2006年就开始着手固态电池研发工作,目前已拥有超过1300件固态电池专利。在国内,宁德时代也研发固态电池多年,目前其固态电池研发团队已扩充至超过1000人,并在去年正式进入20Ah样品试制阶段。
相较于当前主流的锂电池而言,固态电池的优点很明显。简单来说,锂电池是“液态电池”,里面的有机溶剂具有易燃性、高腐蚀性等特点,导致锂电池一旦出现撞击、进水、高温等情况,就有可能引起燃烧、爆炸等。而固态电池则是将原本的电解液部分或全部替换成了固态电解质,能够大幅提升电池的安全性、能量密度等。
不过,正因为固态电池换上了全新的结构和材料,其生产工艺、材料体系也变得更为复杂。同时,固态电池领域还面临着不少技术难题,如固态电解质中的离子扩散速率与液态电解质相比存在显著差异,以及固固界面难以保持良好接触等问题。在突破这些科技难题后,还将面临产业化方面的挑战。
所以,虽说一些锂电池生产厂商已经开始把目光放在固态电池领域,但却没有将它作为核心项目,更多只是为了保持对前沿技术的感知。一方面,锂电池作为当前新能源产业的主流,技术路线和核心材料都较为成熟,沿着这一路线走下去,企业的回报更为明确;另一方面,固态电池无法只靠“砸钱”就能获得解题思路,关键还是取决于技术成熟性和行业普及度。
回过头来看,丰田汽车花了近20年时间研发固态电池,最终把固态电池量产时间表放在2027年,可见这项技术仍有诸多不确定性。这也从侧面体现出,当前固态电池的技术进展依然被卡在核心技术上。