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固態電池熱潮中的冷思考

時間:2025-06-17 14:44:49來源:OFweek 鋰電網

導語:?在當前如火如荼的固態電池熱潮中,各界人士包括投資人及科技大咖無不熱情高漲,熱炒諸如“十分鐘充滿電”、“續航達一千公里”等愿景,甚至預測明年量產。但這背后是否存在泡沫?依我之見,凡事宣傳愈烈,潛藏風險愈深。

  事實是,固態電池距離成為普及產品,還面臨三道難以逾越的鴻溝:技術層面的深度陷阱、量產實施的關鍵挑戰,以及行業內卷化的亂戰局面。

  01. 固態電池量產并不容易

  固態電池被視為鋰電池技術的“終極形態”,其理論能量密度可達500Wh/kg以上,且通過固態電解質替代易燃液態電解液,可從根源上解決熱失控風險。然而,從實驗室突破到規模化量產,這條技術躍遷之路遠比市場渲染的“明年量產”敘事更為曲折。

  當前全球固態電池產能規劃雖已超565.7GWh,但已建成產能僅28.3GWh,裝車數據更暴露出產業化進程的深層矛盾。

  技術路線分野直接決定了量產難度。硫化物體系因離子電導率接近液態電解液水平被視為性能最優解,豐田、日產、三星等巨頭均押注此路線。但硫化物電解質遇空氣易生成劇毒硫化氫的特性,迫使生產線必須采用氮氣密閉環境,單條產線投資成本飆升至數十億元級別。豐田雖宣稱2027-2028年啟動量產測試,但其當前工藝仍需三年優化周期,且硫化鋰前驅體工藝尚未成熟,導致硫化物體系電芯成本高達1.5元/Wh以上,遠高于液態電池0.5-0.6元/Wh的水平。

  氧化物體系看似規避了空氣敏感性問題,國內清陶能源、贛鋒鋰業等企業推出的產品已實現裝車,但其材料脆性導致的界面接觸難題始終未解。為緩解這一問題,企業不得不通過添加“柔性界面層”進行補救,但這又增加了工藝復雜度和成本,導致氧化物體系電芯成本仍維持在0.8-1.0元/Wh區間,較液態電池無顯著優勢。

  聚合物體系則因常溫離子電導率不足(需加熱至60℃以上才能工作)基本退出車用市場,法國Bolloré此前推出的Bluecar電動車即因冬季續航腰斬而被迫退出主流市場。當前聚合物電池僅在電網儲能等特定場景找到生存空間,全球裝機量占比不足5%。

  全固態電池的“固-固界面”接觸難題更成為規模化生產的攔路虎。液態電池中電解液可自動浸潤電極的特性,在固態體系中不復存在,導致鋰離子傳輸受阻。為解決此問題,企業不得不開發干法電極工藝和等靜壓成型技術,但這又將產線良率拉低至70%以下。五礦證券測算顯示,即便采用氧化物/聚合物體系,全固態電芯遠期成本也需0.69元/Wh才能具備經濟性,而當前硫化物體系成本仍是此目標的2倍以上。

  半固態電池作為過渡方案同樣面臨定位尷尬。其通過添加10%-15%液態電解液改善界面接觸,但代價是能量密度提升有限(僅比液態電池高10%-20%),且成本增加30%以上。蔚來ET7搭載的150kWh半固態電池包雖宣稱續航超1000公里,但實際裝車量不足千輛,遠低于企業預期。

  更關鍵的是,液態電池通過系統級安全設計(如寧德時代麒麟電池的電芯倒置布局)和電解液添加劑改良,已可將熱失控概率降至萬億分之一級別,半固態電池的安全溢價被大幅削弱。

  從產業實踐看,量產時間表正被不斷推遲。韓國現代汽車原計劃2025年建成全固態試驗線,但因電極涂布均勻性難題,量產時間已延后至2030年;美國QuantumScape雖聲稱2025年交付24層固態電池樣品,但其當前產能僅MWh級別,距GWh級規模尚需數年設備調試;寧德時代公開承認全固態電池仍處于“A樣階段”,工藝定型至少需等到2026年。

  在這場技術長跑中,資本市場的狂熱與工程現實的距離,或許比固態電解質中的鋰離子遷移路徑更為漫長。

  02. 行業亂戰誰最受益

  固態電池技術突破的曙光下,全球產業鏈正陷入一場豪賭式競賽。日本、中國、歐美三大陣營以截然不同的戰術博弈,中國陣營更顯優勢。

  日本陣營手握硫化物路線核心專利但推進緩慢。豐田手握全球60%以上硫化物電解質專利,其與出光興產共建的硫化鋰中試線已實現99.9%純度,將硫化物電解質成本從50萬元/噸壓低至30萬元/噸。豐田原計劃2027年量產的全固態電池,因固-固界面接觸難題,已推遲至2030年,且初期產能僅夠裝備10萬輛高端車型。這種“技術閉環+高端定位”策略,雖規避了早期市場風險,卻可能錯失規模化降本窗口。

  中國陣營則以“改產線、搶市場”的快速成長模式顛覆產業節奏。寧德時代在溧陽基地將液態電池產線改造為半固態產線,僅用時9個月便實現產品下線,其350Wh/kg凝聚態電池已獲智己汽車訂單。

  歐美陣營深諳資本游戲規則,用“實驗室數據+車企背書”講故事。QuantumScape通過大眾集團入股,將24層固態電池樣品測試數據包裝成號稱“顛覆性突破”,股價兩年暴漲15倍,但其0.2GWh試產線良率僅65%,距90%量產門檻遙遠。Solid Power更依賴寶馬訂單承諾,在科羅拉多工廠部署干法電極設備,但單線成本高達8億美元,是寧德時代同類產線的3倍。這種“PPT量產”模式,在美聯儲加息周期中正面臨嚴峻考驗:QuantumScape股價已較峰值跌去80%,Solid Power現金流僅夠支撐至2026年。

  在這場混戰中,中上游產業鏈正成為確定性受益者。

  設備環節,先導智能聚焦行業技術前沿,持續攻堅克難,突破創新,現已實現全固態電池制造核心工藝的重大突破,并推出全固態整線解決方案,全力推進全固態電池量產化進程;曼恩斯特已為國內外多家企業提供了干法工藝的測試驗證試驗,而且其混合、雙螺桿纖維化、多輥成膜等多款干法核心新設備均已斬獲訂單。

  材料環節更呈現“龍頭卡位+新貴突圍”格局:容百科技通過正極+電解質一體化供應,綁定寧德時代全固態電池研發;天賜材料成功突破液相合成硫化鋰工藝,實現低成本規模化制造。而三祥新材的鋯系固態電解質實現進口替代,直接帶動鋯金屬需求量增長。

  這場技術革命的最終贏家,或許不是終端電池廠,而是藏身產業鏈中的“賣鏟人”。

標簽: 固態電池

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