中國粉體網(wǎng)訊 回看2024年,固態(tài)電池不僅在技術(shù)研發(fā)上取得了顯著的進展和突破,還在商業(yè)化應(yīng)用上邁出了堅實的一步。這一年,固態(tài)電池的能量密度和安全性得到了大幅提升,使得新能源汽車的續(xù)航里程和安全性能得到了質(zhì)的飛躍。同時,固態(tài)電池的循環(huán)壽命和充電速度也得到了顯著改善,進一步提升了用戶體驗。在材料科學領(lǐng)域,科研人員通過創(chuàng)新性的研究,找到了更穩(wěn)定、更高效的固態(tài)電解質(zhì)材料,為固態(tài)電池的大規(guī)模應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。此外,固態(tài)電池的成本也在逐步降低,使得其市場競爭力不斷增強。向前看,2025年固態(tài)電池將迎來多個重要的發(fā)展節(jié)點,商業(yè)化不再是紙上談兵,據(jù)相關(guān)預測,2025年全球固態(tài)電池需求量將達到44.2GWh。
多領(lǐng)域“開花”
1、新能源汽車
在新能源汽車領(lǐng)域,固態(tài)電池展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢和潛力,正逐漸成為新能源汽車技術(shù)升級的核心驅(qū)動力。2024年半固態(tài)電池裝車應(yīng)用已初具規(guī)模,并有望在2025年實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,全固態(tài)電池有望在2025年實現(xiàn)裝車驗證。
圖片來源:寧德時代
據(jù)上汽集團名爵品牌事業(yè)部總經(jīng)理透漏,MG在2025年上市的首款新車可能搭載半固態(tài)電池,預計將在2025年第二季度面世。據(jù)了解,MG搭載的半固態(tài)電池,大概率和智己汽車2024年宣布用在L6之上的電池是同款,即第一代光年固態(tài)電池。另外,廣汽埃安、長安深藍、吉利、一汽等眾多車企,普遍規(guī)劃在2025年左右裝車半固態(tài)電池。
比亞迪計劃在2025年進行固態(tài)電池裝車試驗,2027年小規(guī)模搭載高端新能源車型;本田汽車在固態(tài)電池領(lǐng)域投入巨資,計劃在2025年初試產(chǎn)全固態(tài)電池,并應(yīng)用于自家電動車型,其投資的全固態(tài)電池示范生產(chǎn)線已竣工;寶馬基于SolidPower電池技術(shù),計劃在2025年左右推出第一輛固態(tài)電池原型車;豐田計劃在2025年推出配備先進固態(tài)電池的電動汽車,并在2026年開始實施固體電池生產(chǎn);日產(chǎn)則計劃在2025年3月開始生產(chǎn)全固態(tài)電池,并在2028年實現(xiàn)量產(chǎn)。
2、消費電池
在消費電池領(lǐng)域,手機、平板、筆記本電腦等電池續(xù)航問題一直是用戶關(guān)注的焦點。2024年vivo發(fā)布多款搭載半固態(tài)電池的手機,達到6500mAh的超大電池容量,根據(jù)手機的更新?lián)Q代頻率來看,2025年半固態(tài)電池手機將會大量流入市場。
圖片來源:vivo
其他的,四川力王新能源科技有限公司在2024年發(fā)布了一款固態(tài)充電寶;日本HAMAKEN WORKS(濱田電氣)也推出了一款半固態(tài)充電寶產(chǎn)品,采用了含有3%液體的準固體電解質(zhì)技術(shù)。
據(jù)報道,不久前復旦大學趙東元院士團隊、中國科學院上海硅酸鹽研究所張濤研究員團隊、上海洗霸科技股份有限公司聯(lián)合攻關(guān),突破固態(tài)電池領(lǐng)域中的核心關(guān)鍵技術(shù)瓶頸——水穩(wěn)定性固態(tài)電解質(zhì)材料與近零膨脹的硅基負極材料,顯著提升了電池產(chǎn)品的能量密度、安全性和超長循環(huán)壽命。相關(guān)固態(tài)電池材料理論上可應(yīng)用于手機等消費電子產(chǎn)品、心臟起搏器等智能穿戴設(shè)備、垂直起降飛機(起飛重量2.1~2.8噸)、無人機、智能機器狗(負重50~80公斤、最高時速度22公里)等場景。目前,固態(tài)電解質(zhì)粉體、漿料、近零膨脹的硅碳負極材料已通過多輪客戶測試,結(jié)果符合預期;部分應(yīng)用場景的半固態(tài)電池產(chǎn)品制造已完成,半固態(tài)電池已在測試階段。
3、儲能電池
在2024年兩會中,全國人大代表、湖南省衡陽市市長朱健稱,儲能用固態(tài)電池相關(guān)標準不夠完善或缺失正影響新型儲能行業(yè)發(fā)展。他建議,為突破行業(yè)壁壘,規(guī)范市場發(fā)展,更好建設(shè)全國統(tǒng)一大市場,進一步提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際競爭力,迫切需要加快完善儲能用固態(tài)電池國家標準。
圖片來源:衛(wèi)藍新能源
在固態(tài)電池的應(yīng)用上,2024年,220千伏浙江龍泉半固態(tài)儲能電站項目成功送電,淄博高新供電中心半固態(tài)鋰電儲能柜投入使用。
中國工程院院士、中國科學院物理研究所研究員陳立泉也曾表示:發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵是固態(tài)電池。
步入2025年,上海市人民政府辦公廳印發(fā)了《上海市新型儲能示范引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展工作方案(2025—2030年)》,要求布局均衡協(xié)調(diào)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,提升電池儲能產(chǎn)品開發(fā)和制造能力,加快形成以系統(tǒng)集成為核心的先進鋰電池-固態(tài)電池上下游核心材料及裝備技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈,推動先進鋰電池-固態(tài)電池示范應(yīng)用。
4、低空經(jīng)濟
2024年,億緯鋰能、蔚藍鋰芯、寧德時代等鋰電池廠商接連表態(tài),已面向低空領(lǐng)域布局電池產(chǎn)品,將航空動力電池的話題熱度推向新高度。
圖片來源:億航智能
恩力動力技術(shù)有限公司創(chuàng)始人及董事長戴翔表示,電池環(huán)節(jié)預計將占到低空經(jīng)濟市場15%~20%的份額,以當前萬億市場預期計,電池行業(yè)將獲得1500~2000億元的增量市場。固態(tài)電池將解決當前鋰電池能量密度不足與安全隱患的問題,支撐并推動低空經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展。
戴翔表示,不同的航空器對能量密度的要求不同,但要達到300Wh/Kg以上一定涉及半固態(tài)電池,到400Wh/Kg以上就需要全固態(tài)電池。
盡管固態(tài)電池的成本目前較傳統(tǒng)液態(tài)電池更高,但低空飛行器在發(fā)展初期由于對性能的剛需,對電池成本有一定的寬容度。隨著固態(tài)電池在低空經(jīng)濟中的規(guī);瘧(yīng)用,不遠的將來,固態(tài)電池的成本將接近傳統(tǒng)的三元液態(tài)鋰電池。
國內(nèi)低空經(jīng)濟熱點企業(yè)——億航智能,其EH216-S產(chǎn)品搭載固態(tài)電池成功完成單次不間斷飛行測試,達到48分10秒,續(xù)航時間顯著提升60%—90%,這標志著全球首個無人駕駛載人電動垂直起降航空器(eVTOL)完成固態(tài)電池飛行測試。
2024年12月27日,國家發(fā)展改革委低空經(jīng)濟發(fā)展司正式亮相,這一舉措標志著我國政府對低空經(jīng)濟發(fā)展的高度重視和積極推動。固態(tài)電池作為未來低空經(jīng)濟的核心動力,2025年將迎來前所未有的商業(yè)化加速期。
解決難題
1、固固界面難題
南都電源20Ah全固態(tài)電池,通過電解質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)設(shè)計和電極表面原位成膜技術(shù),大幅改善了固態(tài)電解質(zhì)與電極的界面接觸性能,降低電芯內(nèi)阻,破解“固固界面”難題,有效提升了全固態(tài)電池的循環(huán)壽命、倍率性能等。
當升科技表示,公司研發(fā)的雙相復合固態(tài)鋰電正極材料、固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)品,解決了正極與電解質(zhì)固固界面難題,技術(shù)指標在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平,已實現(xiàn)上車驗證并批量銷售。
2、成本問題
中國科學技術(shù)大學馬騁教授開發(fā)了一種新型硫化物固態(tài)電解質(zhì)。這種固態(tài)電解質(zhì)在展示硫化物固態(tài)電解質(zhì)固有優(yōu)勢的同時,實現(xiàn)了其它硫化物固態(tài)電解質(zhì)所無法達到的極其低廉、適合商業(yè)化的成本。
3、生產(chǎn)環(huán)境問題
中科固能已建成并開始調(diào)試世界首條年產(chǎn)百噸級硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料生產(chǎn)線。產(chǎn)線采用自動連續(xù)化模式,大幅降低人工干預程度,減少了人員接觸硫化物電解質(zhì)產(chǎn)生硫化氫的風險,并通過全自動控制較大程度提升產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
4、干法電極技術(shù)
中科院青島能源所全固態(tài)電池干法制備取得新突破;高能數(shù)造全固態(tài)電池干法小試線正式上線;琥崧微納米科技固態(tài)電池干法電極系列設(shè)備研發(fā)成功;清研納科率先開啟干法電極產(chǎn)業(yè)化進程;利元亨固態(tài)電池干法電極核心裝備研發(fā)成功……
先導智能為韓國頭部電池企業(yè)客戶定制的固態(tài)干法電極涂布設(shè)備已順利發(fā)貨至客戶現(xiàn)場,獲得客戶高度認可。先導智能的研發(fā)團隊顛覆性地開創(chuàng)了干法電極技術(shù),以創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計的高效混料機對原材料進行剪切混合,使電極制備擺脫溶劑帶來的影響,從制造工藝端提升電極性能。在成膜段,得益于先導智能在輥壓設(shè)備制造領(lǐng)域多年的積累,創(chuàng)新開發(fā)出干法成膜復合一體技術(shù),實現(xiàn)成膜的高度一致性,使連續(xù)成膜、高效量產(chǎn)成為可能。
隨著多家企業(yè)、研究所和高校在固態(tài)電池干法電極技術(shù)方面的突破,固態(tài)電池的商業(yè)化進程有望進一步加速。
小結(jié)
2025年固態(tài)電池商業(yè)化不再是紙上談兵,隨著技術(shù)瓶頸的逐步突破和產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善,固態(tài)電池已開始從實驗室走向市場,多家企業(yè)宣布了固態(tài)電池的量產(chǎn)計劃,并有望搭載于高端電動汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域。此外,政策的支持和資本的涌入也將為固態(tài)電池的商業(yè)化進程注入了強勁動力。消費者對于高性能、高安全性電池的需求日益增加,固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)的代表,已經(jīng)成為了市場的寵兒。因此,我們有理由相信,2025年固態(tài)電池的商業(yè)化進程將取得實質(zhì)性的進展,開啟電池行業(yè)的新篇章。
參考來源:
寧德時代、衛(wèi)藍新能源、vivo、先導智能、恩力動力、中國科學技術(shù)大學、國家發(fā)改委、能源學人、網(wǎng)絡(luò)公開信息等
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)
注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權(quán)告知刪除!