中國儲能網訊:9 月 2 日,鋰電頭部廠商億緯鋰能迎來了一個具有里程碑意義的時刻,其固態(tài)電池研究院成都量產基地正式揭牌,同時 “龍泉二號” 全固態(tài)電池成功下線,這不僅標志著億緯鋰能在固態(tài)電池領域取得重大突破,也意味著頭部企業(yè)在該領域的技術布局和產業(yè)化進程正在加快。
在新能源技術飛速發(fā)展的當下,固態(tài)電池作為極具潛力的下一代電池技術,正受到全球范圍內的廣泛關注。它憑借高能量密度、高安全性以及長循環(huán)壽命等顯著優(yōu)勢,被視為解決傳統(tǒng)電池諸多痛點的關鍵,有望重塑新能源產業(yè)格局。
2025年過半,固態(tài)電池技術無論是在材料體系創(chuàng)新、能量密度提升,還是在生產工藝優(yōu)化等方面,都進入了到了產業(yè)化關鍵階段。
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技術突破多點開花
2025年以來,固態(tài)電池技術在技術上實現了新的突破,包括材料體系創(chuàng)新升級、生產工藝革新、能量密度突破500Wh/kg并向更高方向邁進等。
材料體系方面,眾多企業(yè)和科研機構不斷探索新型正極材料,以提升電池的能量密度和循環(huán)性能。
例如,孚能科技在固態(tài)電池研發(fā)上走在前列,其預計2025年交付的第一代硫化物全固態(tài)電池采用高鎳三元正極與高硅負極組合,能量密度高達 400Wh/kg ,滿足了高端應用場景對電池高能量密度的需求;第二代產品計劃于 2026 年推出,正極材料升級至富鋰錳基 / 高鎳正極,搭配鋰金屬負極,能量密度將突破 500Wh/kg ;2027年推出第三代硫化物全固態(tài)電池,實現能量密度向500Wh/kg以上水平躍遷。
固態(tài)電解質作為固態(tài)電池的核心材料之一,其性能直接影響電池的整體表現。
2025年2月,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高指出,要聚焦以硫化物電解質為主體電解質,匹配高鎳三元正極和硅碳負極的技術路線,以能量密度400Wh/kg、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標。
眾多企業(yè)今年也在加大對硫化物電解質的研發(fā)投入,其中寧德時代憑借硫化物+ 鹵化物復合電解質體系,能量密度成功突破500Wh/kg。
贛鋒鋰業(yè)采用氧化物、硫化物、聚合物三路線并行策略,第三代全固態(tài)電池能量密度420Wh/kg,成功通過200°C 熱箱測試,硫化物電解質實現百噸級量產。
國軒高科的硫化物全固態(tài)電池“金石電池”能量密度已達到360Wh/kg,并成功通過200°C 極端安全測試,計劃在2025年啟動裝車驗證,且已獲得大眾 MEB + 平臺認證。
另外,比亞迪的刀片固態(tài)電池采用“超級磷鐵” 體系,體積能量密度 600Wh/L (較傳統(tǒng)提升 40%) ,其固態(tài)電池電芯級能量密度為400Wh/kg。
億緯鋰能下線的“龍泉二號” 10Ah 全固態(tài)電池,能量密度高達 300Wh/kg、體積能量密度為700Wh/L,主要面向人形機器人、低空飛行器以及AI等高端裝備應用領域。同時,億緯鋰能,還致力于實現2025年固態(tài)電池能量密度達到 400Wh/kg,1000Wh/L 的關鍵指標。
生產工藝方面,國軒高科開發(fā)的“原位固化” 工藝,有效解決了固態(tài)電池界面阻抗高的難題,將界面阻抗降至 10Ω - cm 以下 ,大大提升了電池的充放電性能和循環(huán)壽命,為固態(tài)電池的大規(guī)模生產奠定了工藝基礎。
這種創(chuàng)新性工藝的應用,使得固態(tài)電池在性能穩(wěn)定性和一致性方面得到了顯著改善,有助于推動固態(tài)電池從實驗室走向產業(yè)化生產。
另外,設備制造商也在積極投入研發(fā),以滿足固態(tài)電池生產工藝的特殊需求。如先導智能作為全球最大的鋰電池智能裝備提供商打通了全固態(tài)電池量產的全線工藝環(huán)節(jié),設備已陸續(xù)交付國內外頭部電池企業(yè)、知名車企和新興電池客戶,其設備的交付和應用,推動了固態(tài)電池生產的自動化、智能化和規(guī)?;岣吡松a效率和產品質量。
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產業(yè)化布局加速
隨著技術的逐步成熟,固態(tài)電池產業(yè)化進程也在明顯提速,眾多企業(yè)明確量產時間,加大投資建設新的生產基地,規(guī)劃產能不斷攀升。
2025年以來,10余家中國上市車企、電池企業(yè)、設備供應企業(yè)披露了固態(tài)電池的開發(fā)進展或量產時間表,包括國軒高科、蜂巢能源、孚能科技、欣旺達等多家動力電池供應商均宣布了300Wh/kg左右的固態(tài)電池/半固態(tài)電池技術,并將2027年定為了固態(tài)電池量產化的關鍵時間節(jié)點。
另外,固態(tài)電池產業(yè)已有8家電池企業(yè)搭建了中試線,普遍規(guī)模在0.3GWh左右,涉及寧德時代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電等頭部企業(yè)。
產能擴張上,2025年上半年,固態(tài)、半固態(tài)電池新增產能的規(guī)模和投資金額上超越了液流電池儲能。
其中,安瓦新能源全球首條GWh級固態(tài)電池產線已產出首批工程樣件,初期目標年產1.25GWh,并規(guī)劃了60-100GWh的全球產能布局。
贛鋒鋰業(yè)位于重慶10GWh固態(tài)電池基地已正式投產,配套東風嵐圖及低空經濟領域(無人機 /eVTOL)。
清陶能源計劃在2025年規(guī)劃產能超10GWh,其半固態(tài)電池能量密度達到360Wh/kg,搭載智己L6 支持準900V超快充。
國軒高科則憑借其“金石電池”在全固態(tài)電池領域取得了重要突破,首條0.2GWh全固態(tài)中試線成功貫通,良率達到90%,為2027年啟動的2GWh產線設計積累了寶貴經驗。
億緯鋰能固態(tài)電池研究院成都量產基地揭牌,該基地總面積約11000 平方米,全面投產后年產能近 50 萬顆電芯?;胤謨善诮ㄔO,一期將于 2025 年 12 月建成,具備 60Ah 電池制造能力;二期計劃于 2026 年 12 月實現 100MWh 年產能交付。
孚能科技預計2025年年底實現全固態(tài)電池中試線的投產和60Ah硫化物全固態(tài)電池的小批量交付,2026 - 2027年推進小批量量產裝車,并配套建設GWh級別的生產線,2030年將實現大規(guī)模量產。
03
市場應用逐步拓展
2025年,固態(tài)電池技術應用呈現出在新能源汽車領域率先上車,新興領域應用嶄露頭角的趨勢。
目前,車端半固態(tài)電池已率先上車,蔚來ET7搭載衛(wèi)藍新能源360Wh/kg半固態(tài)電池實現千公里續(xù)航;智己L6 Max光年版采用清陶能源氧化物基半固態(tài)電池;上汽集團新一代半固態(tài)電池將于 2025年底在全新MG4上量產應用。
今年8 月,名爵 MG4 上市搭載半固態(tài)電池,且定價處于10 萬級,標志著半固態(tài)電池進入主流價格帶 。
另外,多家車企葉明確了推出搭載全固態(tài)電池的動力汽車時間表。
如比亞迪固態(tài)電池已經正式裝車,并進入測試階段,首款搭載車型為比亞迪海豹EV,官方CLTC工況下理論續(xù)航1875公里,日常城市與高速混用,續(xù)航可超1300公里,計劃2027年測試完成后小批量裝車,2028年啟動大批量裝車 。
長安汽車發(fā)布金鐘罩固態(tài)電池,能量密度達400Wh/kg,續(xù)航里程將達 1500公里,2025年底首發(fā)樣車;上汽集團新一代固態(tài)電池于今年底在全新MG4上量產應用;廣汽集團已初步打通固態(tài)電池全流程制造工藝,2026 年搭載于昊鉑車型。
除了新能源汽車領域,固態(tài)電池在儲能、人形機器人、低空飛行器等領域也展現出廣闊的應用前景。
南都電源簽署了全球超大半固態(tài)儲能訂單,采用自研314 安時磷酸鐵鋰半固態(tài)電池,這表明固態(tài)電池在儲能領域的應用已經開始落地,未來隨著技術的成熟和成本的降低,有望在儲能市場中占據一席之地。
億緯鋰能下線的“龍泉二號” 全固態(tài)電池,能量密度高達 300Wh/kg,、體積能量密度為 700Wh/L,主要面向人形機器人、低空飛行器以及 AI 等高端裝備應用領域 。
隨著人工智能和機器人技術的發(fā)展,人形機器人對電池的能量密度、安全性和穩(wěn)定性提出了更高要求,固態(tài)電池的優(yōu)勢正好滿足了這些需求,有望在人形機器人領域得到廣泛應用。
在低空飛行器領域,如無人機、電動垂直起降飛行器(eVTOL)等,固態(tài)電池的高能量密度可以有效增加飛行器的續(xù)航里程和載荷能力,市場需求也將逐步增長。
04
機遇與挑戰(zhàn)并存
盡管固態(tài)電池量產取得了一定進展,但仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。
在技術層面,“固固界面難題” 是當前全固態(tài)電池研發(fā)中最核心的技術瓶頸。
固態(tài)電解質與電極材料之間的物理和化學接觸存在問題,如物理接觸方面,固態(tài)電解質和電極均為干性固體材料,無法像液態(tài)電解液那樣滲透到電極孔隙中形成緊密接觸,導致界面接觸面積不足,鋰離子傳輸路徑受阻,界面電阻大幅增加;充放電時電極材料的體積膨脹還會引發(fā)裂紋,導致界面分離。
化學穩(wěn)定性方面,固態(tài)電解質與電極之間可能發(fā)生副反應,電化學腐蝕高電壓正極材料,鋰枝晶穿刺也存在風險。
另外,不同電解質材料線路還存在界面適配性難題,如硫化物離子電導率最高,但遇水汽生成劇毒硫化氫,需要全干燥的環(huán)境才能生產;氧化物化學穩(wěn)定性強硬度高,導致接觸面差,需納米級粉體加工才能批量生產;聚合物的柔性易加工,但室溫電導率低,需要加熱到60度以上才能夠使用。
電極材料的不可逆相變和顆粒破碎問題,也會導致電池容量衰減和循環(huán)壽命縮短;固態(tài)電解質的空氣穩(wěn)定性較差,容易與空氣中的水分和氧氣發(fā)生反應,影響電池的性能和安全性;硅基材料雖然具有較高的理論比容量,但在充放電過程中會發(fā)生較大的體積膨脹,導致電極結構破壞,降低電池的循環(huán)性能。
成本也是制約固態(tài)電池大規(guī)模量產的關鍵因素。固態(tài)電池的生產工藝更為復雜,對設備和材料的要求更高,導致生產成本居高不下。
目前,固態(tài)電池的成本明顯高于傳統(tǒng)鋰電池,這使得其在市場競爭中處于劣勢,尤其是在對成本較為敏感的大規(guī)模應用領域,如新能源汽車和儲能市場。
隨著固態(tài)電池產業(yè)的快速發(fā)展,行業(yè)標準的制定顯得尤為重要。目前,固態(tài)電池行業(yè)標準尚不完善,不同企業(yè)的產品在性能、安全性、規(guī)格等方面存在差異,這給市場監(jiān)管和消費者選擇帶來了困難。
不過,隨著政策的大力支持和行業(yè)的共同努力,固態(tài)電池量產前景依然廣闊。政策端已形成“中央政策定調 + 地方試點推進” 的立體化支持體系,工信部提出支持鋰電池、鈉電池向固態(tài)化發(fā)展,2027 年前打造 3 - 5 家全球龍頭企業(yè) 。
地方政府也出臺了一系列優(yōu)惠政策,如財政補貼、稅收優(yōu)惠、土地供應等,鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入和產能建設。
2025年,固態(tài)電池產業(yè)正站在發(fā)展的關鍵節(jié)點,隨著技術的不斷成熟和量產規(guī)模的擴大,固態(tài)電池有望在新能源汽車、儲能等領域逐步取代傳統(tǒng)電池,成為主流選擇,推動全球能源轉型和綠色發(fā)展邁向新的高度,為實現可持續(xù)發(fā)展目標提供強大的技術支撐。