中國儲能網(wǎng)訊：一度被稱為動力電池領(lǐng)域圣杯的固態(tài)電池，在每年第一季度都會出現(xiàn)新一輪產(chǎn)業(yè)與資本的狂歡，這似乎已經(jīng)成為一種「行業(yè)慣例」。
僅是在今年5月，多家動力電池行業(yè)頭部企業(yè)相繼公布了在固態(tài)電池領(lǐng)域的最新進(jìn)展動態(tài)。
寧德時代憑借硫化物+鹵化物復(fù)合電解質(zhì)體系，宣布成功實現(xiàn)能量密度突破 500Wh/kg 的重大跨越，其凝聚態(tài)半固態(tài)電池已實現(xiàn)量產(chǎn)。
贛鋒鋰業(yè)采用氧化物 / 硫化物 / 聚合物三路線并行的發(fā)展策略，其第三代全固態(tài)電池能量密度達(dá)到 420Wh/kg，并順利通過 200℃熱箱測試。
國軒高科的硫化物全固態(tài)電池 「金石電池」 能量密度達(dá)到 360Wh/kg，并成功通過 200℃極端安全測試，與此同時，國軒高科宣布已建成首條0.2GWh全固態(tài)電池中試線，核心設(shè)備100%國產(chǎn)化，已開啟裝車路測。
反映到5月20日的資本市場，這一天固態(tài)電池概念股全面沖高，金龍羽午后漲停，國軒高科、領(lǐng)湃科技、萬潤新能、靈鴿科技漲超5%，上海洗霸、貝特瑞、振華新材等跟漲。
而就在幾天前不久，國軒高科在其舉辦的2025全球科技大會上，宣布已建成0.2GWh全固態(tài)電池中試線，朱星寶等高管介紹了系列進(jìn)展：業(yè)界期待已久的全固態(tài)電池，目前已進(jìn)入預(yù)量產(chǎn)階段；同時發(fā)布了續(xù)航達(dá)1000公里的G垣準(zhǔn)固態(tài)電池，可連續(xù)使用12年的G行重卡標(biāo)準(zhǔn)箱、全球首款單艙20MWh的儲能系統(tǒng)等全新電池產(chǎn)品。
國軒高科在準(zhǔn)固態(tài)電池和全固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)展上取得的突破，引發(fā)了資本市場的反應(yīng)。
在不同的時間橫截面追蹤一家快速成長的公司，可以窺見行業(yè)的水溫和變化。國軒高科作為今年以來首次大規(guī)模辦產(chǎn)品發(fā)布會的電池企業(yè)，是觀察全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展與未來產(chǎn)業(yè)生態(tài)的一個最佳樣本。
那么隨著2025年汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展進(jìn)入新階段，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程有更進(jìn)一步了嗎？
這篇，我們將重點來解讀國軒高科的全固態(tài)電池和半固態(tài)電池的雙路線布局以此窺見行業(yè)全貌。
01.
哪條是最完美的技術(shù)路線？
基于量產(chǎn)挑戰(zhàn)和過渡方案，國軒高科采取了全固態(tài)與準(zhǔn)固態(tài)雙路線并行的策略。
目前，固態(tài)電池技術(shù)主要分為半固態(tài)和全固態(tài)兩種路線。半固態(tài)電池以氧化物電解質(zhì)為主，量產(chǎn)能力較強(qiáng)，但能量密度提升空間有限。
全固態(tài)電池則以硫化物電解質(zhì)為代表，性能優(yōu)越，但工藝復(fù)雜且成本高昂。
今年4月，工信部發(fā)布史上最嚴(yán)動力電池「安全令」，「不起火、不爆炸」等強(qiáng)制性要求將固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化從行業(yè)動能上升到安全底線。
為此，迫使多家企業(yè)加快了節(jié)奏，定于2025年啟動樣車開發(fā)、上車驗證，并將在2027年啟動小批量生產(chǎn)，在2030年左右開啟商業(yè)化進(jìn)程。
談起為何要做半固態(tài)和固態(tài)電池，朱星寶表示，「三元（電池）來臨的時候，我們有技術(shù)但沒有大膽地推出，因為國軒一直想把電池做得安全，我們錯過了那個機(jī)會。當(dāng)半固態(tài)和全固態(tài)技術(shù)來臨的時候，董事長重新評估了技術(shù)路線，不論哪種，都可以把三元的短處補(bǔ)上，可以兼容長續(xù)航、高安全。這種情況下，董事長前幾年大力地布局，兩條路線都要走?！?
但目前而言，在固態(tài)電解質(zhì)路線選擇上，業(yè)界仍在苦尋那條最完美的技術(shù)路線——還沒有一種能滿足所有的要求即完美無缺的電解質(zhì)。例如豐田、國軒高科、寧德時代、比亞迪等選擇走硫化物路線，衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源等走氧化物、鹵化物等路線。
這也是全固態(tài)電池一個最棘手的待確定問題。
清華大學(xué)歐陽明高院士在今年中國電動汽車百人會上表達(dá)了對全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展的最新看法，并且制定了全國全固態(tài)電池硫化物的技術(shù)路線。
他肯定了硫化物電解質(zhì)是主流路線，「目前研究最多的路線還是硫化物正極，只有早期布局固態(tài)電解質(zhì)的企業(yè)還在研究聚合物、鹵化物電解質(zhì)，在眾志成城之下，硫化物固態(tài)電解質(zhì)已經(jīng)建立了小批量供應(yīng)能力，接下來需要重點攻克大規(guī)模生產(chǎn)工藝，產(chǎn)業(yè)化時間預(yù)計在2027年。」
硫化物之所以火熱，是因為固態(tài)電池要找到高電導(dǎo)率的材料能夠媲美電解液幾乎不太可能，但硫化物的出現(xiàn)讓業(yè)界發(fā)現(xiàn)它可以幾乎接近電解液，成為了代替的唯一希望。
朱星寶此次也談到了固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受瓶頸的制約因素：
一是固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率低，導(dǎo)致電池性能受限；
二是固固界面接觸穩(wěn)定性差，影響電池壽命；
三是材料成本高昂。
歐陽明高曾對硫化物復(fù)合電解質(zhì)的乘用車全固態(tài)電池量產(chǎn)時間預(yù)測給出劃分，他認(rèn)為到2027年-2030年是固態(tài)電池中長期的發(fā)展路徑。
到了那時，要以200—300Wh/kg的石墨/低硅負(fù)極硫化物全固態(tài)電池為發(fā)展目標(biāo)為牽引，努力打通全固態(tài)電池的技術(shù)鏈。2027年至2030年，要以400Wh/kg和800Wh/L為目標(biāo)，重點攻關(guān)高容量硅碳負(fù)極，面向下一代乘用車電池；2030年至2035年，則要以500Wh/kg和1000Wh/L為目標(biāo)，重點攻關(guān)鋰負(fù)極，逐步向符合電解質(zhì)、高電壓高比容量正極發(fā)展。
這正是當(dāng)前行業(yè)主攻目標(biāo)，即材料體系先行。
這次，國軒高科在發(fā)布會上發(fā)布的金石全固態(tài)電池，詳細(xì)說明了在量產(chǎn)的幾個關(guān)鍵難點上都有材料體系的創(chuàng)新突破。
材料上，新硫化物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率提升了 60%，空氣穩(wěn)定性也有顯著提高，正負(fù)極材料的克容量實現(xiàn)了較大突破，在高精密涂布等關(guān)鍵技術(shù)的加持下，金石電池單體容量提升了 150%，預(yù)緊力下降 90%，同時電池經(jīng)受住了針刺、熱箱、外短、過充、擠壓等嚴(yán)苛的安全考驗。
金石全固態(tài)電池研發(fā)負(fù)責(zé)人潘瑞軍博士透露：「此條實驗線核心設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)100%，目前已開始裝車路測?！惯@意味著，人類對這塊終極電池的想象終于觸手可及?！?
據(jù)估算，硫化物路線成為當(dāng)前全球近38%企業(yè)選擇的主流路線，而氧化物/聚合物更多作為補(bǔ)充，鹵化物尚處早期。
未來3-5年依舊是技術(shù)路線定型與量產(chǎn)爬坡的關(guān)鍵期。
02.
準(zhǔn)固態(tài)處于過渡期
除了金石全固態(tài)電池，國軒高科這次還發(fā)布了一款G垣準(zhǔn)固態(tài)電池。
這塊電池采用固態(tài)化設(shè)計，能量密度達(dá)到 300Wh/kg，能夠為純電轎車提供超過 1000 公里的續(xù)航里程。其獨特的固態(tài)化設(shè)計如同為電池穿上了一件「納米級防彈衣」，在 3mm 鋼針穿刺的嚴(yán)苛測試中，保持了「不起火、不爆炸」的高安全性。
此外，G垣準(zhǔn)固態(tài)電池還采用了獨創(chuàng)的自適應(yīng)固固界面技術(shù)，構(gòu)建離子傳輸高速通道，保障電池在全生命周期內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行。
朱星寶透露，國軒高科已規(guī)劃建設(shè)12GWh準(zhǔn)固態(tài)電池產(chǎn)線，搭載G垣準(zhǔn)固態(tài)電池的001號樣車總里程已經(jīng)超過一萬公里，2025年將搭載于蔚來ET7等車型。
據(jù)朱星寶判斷，在接下來的五年內(nèi)，半固態(tài)電池將迅速崛起并占據(jù)市場主導(dǎo)地位。
他坦言，相較之下，全固態(tài)電池尚處于成長初期，需要給予其一定的時間和空間來發(fā)展?！府?dāng)下對全固態(tài)電池抱有過高期待并不現(xiàn)實，鋰離子電池發(fā)展了三四十年才達(dá)到如今的水平，而全固態(tài)電池才剛剛起步，不應(yīng)過早對其提出過高要求?！?
潘瑞軍也表示，半固態(tài)的量產(chǎn)比較快，由于能夠繼續(xù)采用原有工藝，并僅通過材料和設(shè)備的細(xì)微調(diào)整，就能達(dá)到350-360Wh/kg的能量密度。
產(chǎn)能規(guī)劃上，國軒高科在摩洛哥、斯洛伐克基地規(guī)劃了40GWh產(chǎn)能，場景布局上，目標(biāo)覆蓋乘用車、eVTOL、儲能等多場景。
但從行業(yè)發(fā)展來講，發(fā)展全固態(tài)電池確實是最終目標(biāo)。
國軒高科將實現(xiàn)全固態(tài)電池全面量產(chǎn)的時間放在2030年。
在朱星寶看來，中國動力電池已經(jīng)有十年的時間都位列全球第一，在液態(tài)電池領(lǐng)域，中國是毋庸置疑的老大。然而，液態(tài)電池也面臨著被新技術(shù)顛覆的風(fēng)險。日本韓國美國都押寶全固態(tài)電池路線，中國不想被顛覆，就必須布局。
朱星寶十分認(rèn)同歐陽明高教授的一番比喻：全固態(tài)就是一個「僚機(jī)」，走對了，中國的全固態(tài)電池可以在5年之后代替液態(tài)電池成為第一，如果5年之后的這條技術(shù)路線仍有疑問，那這項技術(shù)的投入就相當(dāng)于為中國的液態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)地位保駕護(hù)航。
總之選對路線，很重要。
03.
產(chǎn)品成熟度不等同于技術(shù)成熟度
從目前來看，寧德時代和豐田分別代表了中日兩個陣營的頂尖水平，而國軒高科則在準(zhǔn)固態(tài)領(lǐng)域率先取得突破。三家各有優(yōu)勢，也各有挑戰(zhàn)。
寧德時代CEO曾毓群多次強(qiáng)調(diào)固態(tài)電池當(dāng)前不實用且存在安全隱患，認(rèn)為鋰金屬負(fù)極的膨脹、界面副反應(yīng)等問題未解決，成本高達(dá)液態(tài)電池的3-5倍。并且，寧德時代雖然計劃2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池小批量生產(chǎn)，但在技術(shù)路線上，也更傾向于鈉離子電池和半固態(tài)電池作為過渡方案的選擇。
曾毓群在去年3月的業(yè)績解讀會上表示，固態(tài)電池離商品化還很遠(yuǎn)，如果以技術(shù)和制造成熟度作為評價體系（以1—9打分，1分為入門，9分為成熟），目前整個行業(yè)只到4分的水平。寧德時代首席科學(xué)家吳凱更是直言，目前全行業(yè)均不具備量產(chǎn)全固態(tài)電池的能力。
豐田作為固態(tài)電池的技術(shù)激進(jìn)派，宣布固態(tài)電池已經(jīng)可實現(xiàn)10分鐘充電、續(xù)航1200公里，能量密度目標(biāo)500Wh/kg，目前正與日本能源巨頭出光興產(chǎn)合作，推進(jìn)硫化物電解質(zhì)量產(chǎn)，計劃2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車。
不僅豐田，不少車企仍然將固態(tài)電池量產(chǎn)時間指向2027年，更甚者，部分車企提出要將量產(chǎn)時間提前到2026年。
比亞迪計劃于2027年前后啟動全固態(tài)電池的批量示范裝車應(yīng)用；中國第一汽車集團(tuán)公司首席科學(xué)家王德平則透露，一汽全固態(tài)電池項目計劃在2027年實現(xiàn)小批量應(yīng)用。在此之前，長安汽車、上汽集團(tuán)和奇瑞汽車也均表示，計劃在2026年至2027年間實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)或裝車驗證。
針對車企在2027年實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)的目標(biāo)，智駕網(wǎng)咨詢了動力電池聯(lián)盟副秘書長王子冬的看法。他表示，這個目標(biāo)很激進(jìn)，超出科學(xué)規(guī)律，能不能拿出來上車的產(chǎn)品和與能不能拿出符合產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品是兩種概念。包括王子冬多位在內(nèi)的業(yè)內(nèi)人士都表示，即便對于采用硫化物電解質(zhì)的頭部車企來說，硫化物電解質(zhì)的大規(guī)模生產(chǎn)和成本壓力都是巨大的挑戰(zhàn)。
王子冬還補(bǔ)充說道：目前工業(yè)化固態(tài)電池產(chǎn)品還沒有誰做出來，暴露出來的問題正在逐步解決之中，所以現(xiàn)在說2027年能做出來，不代表能做出工業(yè)化產(chǎn)品。因為對于一個新型電池，特別是固態(tài)電池的初步和最終評估工作需要24個月。
「現(xiàn)在是2025年5月底了，加上24個月就是2027年6月了。如果現(xiàn)在所有問題都已經(jīng)解決了，符合工業(yè)化的產(chǎn)品也要到2027年年底才能完成?？蓪嶋H情況是現(xiàn)在還有很多問題沒有解決好。」
在他看來，如果豐田能在2027年推出首款搭載全固態(tài)電池的電動車，那現(xiàn)在應(yīng)該把所有問題基本解決了，然后開始評估工作，也才能2027年6月上車做試驗，完成實車試驗也需要6-8個月。除非電池評估與在車輛上評估同步開始，有可能會縮短一定時間，但是這樣做風(fēng)險很大。
言下之意，技術(shù)成熟度與產(chǎn)品成熟度是兩碼事，產(chǎn)業(yè)化要的是產(chǎn)品成熟度，而不是技術(shù)是否成熟。
回顧過去發(fā)展脈絡(luò)，鋰電池的技術(shù)在1970年發(fā)明出來，經(jīng)過30年到1999年才實現(xiàn)了工業(yè)產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)，這段時間主要是解決了小容量鋰電池批量化生產(chǎn)的技術(shù)裝備，在此基礎(chǔ)上又經(jīng)過了18年，到2017年才實現(xiàn)了大容量鋰電池的批量化生產(chǎn)，才有了今天新能源汽車的發(fā)展。
