中國儲能網(wǎng)訊：作為備受關注的下一代電池技術，固態(tài)電池早已是各大電池企業(yè)、整車企業(yè)、資本市場關注的焦點。在近日舉行的國務院政策例行吹風會上，國家知識產權局局長申長雨表示，在鋰電池特別是固態(tài)電池領域，中國是全球主要的技術來源國之一。截至2023年5月，全球固態(tài)電池關鍵技術專利申請量為20798項，中國有7640項，占比達36.7%。近5年，我國固態(tài)電池全球專利申請量年均增長20.8%，增速位列世界第一。
在業(yè)內人士看來，目前全球固態(tài)電池研發(fā)激戰(zhàn)正酣，我國應進一步加大對該領域的研發(fā)布局力度，爭取在下一代電池技術領域繼續(xù)保持領先地位。
優(yōu)異特性受青睞
經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，液態(tài)鋰電池技術快速迭代，成本逐步下降。不過，當前液態(tài)鋰電池能量密度已接近“天花板”，并且長久以來其安全性未能顯著提升。因此，兼顧高安全性與高能量密度的固態(tài)電池受到青睞——固態(tài)電池的固態(tài)電解質代替原來的電解液與隔膜，安全性得以增強，同時其能量密度也顯著提升，有望將現(xiàn)有300Wh/kg能量密度提升至500Wh/kg。
“若用在動力電池領域，全固態(tài)電池的商業(yè)化落地對電動汽車續(xù)航、安全性方面的提升將是顛覆性的?！币晃粯I(yè)內專家告訴《中國能源報》記者。
車夫咨詢合伙人曹廣平也向《中國能源報》記者表示：“全球汽車動力技術逐步趨于電動化，動力電池技術發(fā)展也成為關鍵因素。不過，現(xiàn)有動力電池性能仍需突破，固態(tài)電池在提升安全性、能量密度等重要方向上有巨大優(yōu)勢。”
目前，寧德時代、輝能科技、贛鋒鋰業(yè)等一批動力電池企業(yè)都已深耕固態(tài)電池研發(fā)。同時，由于性能良好，固態(tài)電池也吸引了長安汽車、蔚來、豐田汽車等眾多車企積極布局。
“目前，我國已有一批研究固態(tài)電池的企業(yè)及機構組織，投入全固態(tài)電池、半固態(tài)電池多條技術路線的研發(fā)。固態(tài)電解質的研發(fā)包括氧化物、聚合物以及硫化物方向，也隨之產生大量專利，以期未來在該領域取得領先地位?！辈軓V平進一步指出。
跳出“框架”布局半固態(tài)電池
但在不少業(yè)內人士看來，目前全固態(tài)電池的諸多優(yōu)勢更多停留在理論層面上，短期內全固態(tài)電池難以落地。例如，豐田汽車曾在2023年6月宣布，將在2027—2028年實現(xiàn)全固態(tài)電池技術商業(yè)化，并向市場投放配備全固態(tài)電池的純電動汽車；廣汽集團2023年11月宣布，將于2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車搭載。
據(jù)了解，全固態(tài)電池對材料性能、生產工藝等多方面的要求進一步提高，其尚未完全商業(yè)化使用受制于技術瓶頸以及較高的成本。
“例如全固態(tài)電池固—固界面阻抗大、導電性較差等，這些都是行業(yè)長期未能突破的技術瓶頸。而在這些問題逐一解決后，全固態(tài)電池才能向產業(yè)化邁進?！币辆S經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理、中國電池產業(yè)研究院院長吳輝在接受《中國能源報》記者采訪時指出。
全固態(tài)電池大規(guī)模量產應用仍道阻且長，不過區(qū)別于日韓及歐州各國企業(yè)普遍“死盯”全固態(tài)電池，我國企業(yè)除研發(fā)全固態(tài)電池外，也在積極布局作為過渡版本的半固態(tài)電池。吳輝表示，含有少量電解液的半固態(tài)電池在安全性等方面較液態(tài)鋰電池有所提升，目前國內半固態(tài)電池發(fā)展勢頭較好，已實現(xiàn)量產裝車。
“半固態(tài)電池含有少量電解液，基本上介于現(xiàn)有液態(tài)電池和全固態(tài)電池之間，其優(yōu)勢在于解決了全固態(tài)電池界面阻抗較大的問題，且價格相對較低，也更容易量產應用?！辈軓V平指出。
研究機構EVTank近日發(fā)布的《中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2024年）》指出，預計到2030年，全球固態(tài)電池出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預計在10%左右，市場規(guī)模將超過2500億元，主要為半固態(tài)電池。預計全固態(tài)電池產業(yè)化時間節(jié)點將在2030年左右。EVTank表示，之所以大幅調高對固態(tài)電池出貨量的預測，主要在于近幾年中國企業(yè)在半固態(tài)電池領域的研發(fā)，使其技術進步和成本降低遠超預期。
創(chuàng)新力度不斷加碼
“目前固態(tài)電池、鈉離子電池等技術尚未大規(guī)模商業(yè)化，同時液態(tài)鋰電池技術水平也在進步，在下一代新型電池技術未有突破前，多條技術路線仍是競爭關系?！鄙鲜鰳I(yè)內專家指出。
目前，全球動力電池產業(yè)已形成以中日韓三國為主的競爭格局。其中，我國鋰電池行業(yè)近年發(fā)展迅猛，在市場規(guī)模、技術水平、產業(yè)鏈完整度等多方面全球領先?；诖?，目前不少日韓及歐美國家企業(yè)試圖通過布局固態(tài)電池等下一代電池技術實現(xiàn)“換道超車”。
值得注意的是，雖然我國固態(tài)電池專利申請量增速居首，但受訪人士均指出，目前全固態(tài)電池固有問題未能解決，各國在該領域技術水平相差并不多，未來核心在于突破關鍵技術。
申長雨強調，未來，面對技術更新迭代和產業(yè)變革提速，依然需要加大創(chuàng)新投入力度，繼續(xù)在相關領域取得新突破新進展，持續(xù)提高產品附加值，形成產業(yè)發(fā)展新動能新優(yōu)勢，培育更多新質生產力。
在上述業(yè)內專家看來，雖然我國在液態(tài)鋰電池領域處于領先地位，但日韓企業(yè)對下一代電池技術的研發(fā)實力不容小覷，我國應持續(xù)加大研發(fā)力度，在技術水平、產業(yè)鏈布局、應用場景、成本降低等多方面取得進一步突破?！巴瑫r，電池行業(yè)具有重資產屬性，且規(guī)模效應較強，對電池企業(yè)尤其是二線電池企業(yè)而言，更應注重下一代電池技術研發(fā)布局，爭取在下一代電池商業(yè)化來臨時可以與一線電池廠商競爭。”
