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固态电池量产加速!千公里续航即将成为电动车标配?
一场静悄悄的能源革命正在我们身边发生,它可能彻底改变我们的出行方式,甚至重塑整个能源格局——这就是固态电池技术的突破。
2025年,中国工信部首次将全固态电池纳入新产业标准建设核心,标志着这项技术已从企业研发项目跃升为国家战略工程。全球电池巨头和车企纷纷公布量产时间表,一场围绕“下一代电池技术”的竞赛已经拉开帷幕。
01 国家战略的顶层设计
国家政策的推动为固态电池发展注入了强心剂。2025年,工信部将全固态电池与智能制造、工业互联网并列纳入重点领域。
标准的制定不仅是技术规范,更是产业生态的顶层设计。通过统一材料性能指标、生产工艺流程、安全测试方法,中国正在为全球固态电池产业设定规则框架。
今年3月,工信部组织制定的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强制性国家标准正式发布,将于2026年7月1日起实施。随后,中国汽车工程学会5月推出《全固态电池判定方法》团体标准,首次明确了全固态电池的定义。
02 技术突破密集涌现
企业层面的技术突破令人眼花缭乱。国轩高科已成功研发车规级硫化物全固态电池“金石电池”,能量密度突破400Wh/kg,计划2025年启动上车验证。
宁德时代的硫化物全固态电池研发取得里程碑式进展,单体能量密度突破500Wh/kg,较当前主流液态锂电池提升超40%,预计2027年将实现小批量生产。
长安汽车发布的金钟罩固态电池,能量密度达400Wh/kg,支持1500km续航里程,计划2027年实现全固态电池量产。欣旺达甚至已经通过负极使用锂金属将固态电池能量密度提升至500Wh/kg。
03 三条技术路线并驾齐驱
目前固态电解质主要存在氧化物、硫化物和聚合物三条主流技术路线,每条路线各有优劣。
硫化物固态电池导电率好,但成本较高,且生产工艺复杂。氧化物路线成本相对较低,安全性高,但导电率相对较低。太蓝新能源预计,未来5至10年,全固态电池的关键技术将不断突破,三大技术路线将长期并存。
“硫化物具有腐蚀性,制作过程中需要对设备进行改造,增加了成本,目前硫化物全固态电池的电芯成本为4元/Wh至10元/Wh。”中国科学院物理研究所研究员李泓表示。
04 量产时间表逐渐清晰
多家企业已经披露了清晰的量产计划。比亚迪宣布将在2027年左右启动全固态电池批量示范装车应用,2030年后实现大规模上车。
宁德时代在投资者关系活动中透露,2027年有望实现小批量生产。国轩高科已建成0.2GWh“金石”全固态电池中试线,产品已开展装车测试。
上汽集团宣布,其新一代固态电池将于2025年底在全新MG4上量产应用,2027年其首款全固态电池将实现落地。从各家企业规划来看,2027年将成为固态电池量产的关键年份。
05 应用场景不断拓展
固态电池的应用远不止于电动汽车。随着人形机器人、电动垂直起降飞行器等各类新技术不断涌现,固态电池的应用场景正持续拓展。
天齐锂业在其2024年财报中指出,未来固态电池将优先在成本敏感性较低的领域应用,例如机器人、可穿戴智能设备、航天设备、无人机等。
随后,其应用范围将逐步扩展至对成本敏感度较高且对能量密度要求严格的领域,例如电动垂直起降飞行器、电动汽车等。
06 产业化仍面临挑战
尽管前景广阔,但固态电池产业化仍面临三大挑战:技术、成本和供应链。
技术上,当前固态电池工艺尚未成熟,其发展亟须解决三个核心问题:固态电解质的离子输运机制、锂枝晶生长机制和多场耦合下的失效失控机制。
成本上,部分材料售价昂贵,阻碍了固态电池的量产。由于生产工艺存在差异,液态电池生产线难以简单改造为固态电池生产线,这进一步推高了固态电池的成本。
供应链方面,电解质及其所用原材料行业资源较少,无成熟供应商。现有液态电池产线无法直接改造,全固态电池需全新工艺。
07 未来市场空间巨大
尽管挑战重重,但市场前景十分光明。高工产业研究院预计,2024年固态电池出货量达7GWh,2030年出货量有望超过65GWh;到2035年,出货量有望进一步扩大至300GWh以上。
EV Tank预计,2030年全球固态电池(电解液含量低于10%)的出货量将达到614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右,其市场规模将超过2500亿元。
华金证券认为,作为液态电池和固态电池的折中产品,半固态电池兼容现有传统锂电池的工艺设备,且兼具安全性、能量密度和经济性,因而有望率先进入产业化阶段。
行业专家预计,到2030年全球固态电池出货量将超过600GWh,市场规模超过2500亿元。这场能源存储革命不仅将改变我们的出行方式,更将重塑全球能源格局。
固态电池产业化的步伐正在加快,一场改变我们生活方式的能源革命已经悄然来临。
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【结尾彩蛋】电池的小幽默
标题: 电池界的“情话”
一块固态电池深情地对电动车说:“我能给你的不只是能量,还有安全感。你看,我即使被针扎也不会‘火冒三丈’,而且我‘内心充实’(固态),不会‘情绪泄露’。”
电动车回了一句:“那你确实比液态电池‘稳重’多了!不过你能不能别老是让我‘压力山大’(指固态电池需要施加压力保持界面接触)啊?”
说明:本文章基于公开研究成果和行业数据撰写,旨在科普技术进展,不构成任何投资建议。固态电池技术仍处于发展初期,投资需谨慎。