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2025年 固态电池可能不再是纸上谈兵!

2025年 固态电池可能不再是纸上谈兵!

编辑:转自:锂能新视界 发布时间:2025-02-07

回首刚刚走过的 2024 年,固态电池领域无疑是新能源舞台上的闪耀明星,它不仅在技术研发的征途上一路疾驰,实现了诸多关键突破,更是在商业化的道路上稳步迈进,踏出了坚实有力的步伐。

技术层面堪称硕果累累。这一年,固态电池的能量密度如同被注入了强大动力,得到了飞跃式提升,安全性也随之攀上了新高峰,让新能源汽车的续航里程与安全性能实现了质的蜕变。与此同时,循环寿命大幅延长,充电速度显著加快,全方位优化的性能切实提升了用户的使用体验。而在幕后默默支撑这些进步的,是材料科学界的不懈努力。科研人员凭借着创新精神与卓越智慧,成功筛选出更为稳定、高效的固态电解质材料,为固态电池迈向大规模量产铺设了稳固基石。此外,成本控制也初见成效,随着产业链上下游的协同发力,生产工艺日益精进,固态电池的成本逐步下降,市场竞争力愈发强劲,开始崭露头角于各类电池产品之中。

多元领域竞放光芒,开启应用新纪元

  1. 新能源汽车:驱动变革新潮

    • 在新能源汽车蓬勃发展的浪潮中,固态电池已然成为引领技术进阶的中流砥柱。2024 年见证了半固态电池装车应用从萌芽到初具规模的成长历程,并且市场前景一片光明,有望在 2025 年达成大规模商业化落地,开启普及新篇章。全固态电池同样不甘落后,将在 2025 年迎来装车验证的关键时刻,为未来的全面商用积累宝贵经验。

    • 各大车企纷纷瞄准这一前沿领域,提前布局抢占先机。上汽集团名爵品牌事业部总经理透露,MG 计划于 2025 年推出的首款新车极有可能搭载半固态电池,预估上市时间为当年第二季度。据悉,这款车所搭载的半固态电池大概率与智己汽车 2024 年应用在 L6 车型上的第一代光年固态电池同属一款。无独有偶,广汽埃安、长安深蓝、吉利、一汽等众多车企也都将 2025 年设定为装车半固态电池的关键节点,届时新能源汽车市场必将迎来一场技术革新的盛宴。此外,比亚迪雄心勃勃,规划在 2025 年开启固态电池装车试验,力求在 2027 年将其小规模搭载于高端新能源车型之上;本田汽车在固态电池研发领域不惜重金投入,拟定于 2025 年初试产全固态电池,并迅速应用于自家电动车型,目前其投资建设的全固态电池示范生产线已然竣工;宝马依托 SolidPower 先进电池技术,紧锣密鼓筹备,计划在 2025 年左右惊艳推出第一辆固态电池原型车;丰田同样志在必得,打算在 2025 年推出配备前沿固态电池的电动汽车,并顺势在 2026 年启动固体电池的规模化生产;日产更是快人一步,预计在 2025 年 3 月便开启全固态电池的生产流程,朝着 2028 年实现量产的目标大步迈进。

  2. 消费电池:点亮便捷生活

    • 在消费电子领域,电池续航能力一直是消费者关注的焦点痛点。而 2024 年,vivo 率先发力,多款新品手机搭载半固态电池惊艳亮相,其电池容量一举突破至 6500mAh,为用户带来超长续航体验。以此为契机,展望 2025 年,随着技术迭代与产能提升,半固态电池手机必将如潮水般涌入市场,重塑手机续航格局。

    • 消费电池的创新步伐不止于手机。四川力王新能源科技有限公司在 2024 年推出一款独具匠心的固态充电宝,为出行充电难题提供了新解法;日本的 HAMAKEN WORKS(滨田电气)也紧跟潮流,发布了采用含 3% 液体的准固体电解质技术的半固态充电宝产品,同样备受关注。值得一提的是,复旦大学赵东元院士团队携手中国科学院上海硅酸盐研究所张涛研究员团队以及上海洗霸科技股份有限公司,强强联合,攻坚克难,成功突破了固态电池领域的核心技术瓶颈 —— 水稳定性固态电解质材料与近零膨胀的硅基负极材料。这一重大突破使得电池产品在能量密度、安全性以及超长循环寿命等方面实现了质的飞跃,理论上其应用场景极为广泛,涵盖手机等消费电子产品、心脏起搏器等智能穿戴设备、垂直起降飞机(起飞重量 2.1 - 2.8 吨)、无人机、智能机器狗(负重 50 - 80 公斤、最高时速 22 公里)等前沿领域。当下,固态电解质粉体、浆料、近零膨胀的硅碳负极材料已然通过多轮严苛客户测试,结果令人满意;部分应用场景的半固态电池产品制造已然完成,正处于紧张测试阶段,未来可期。

  3. 储能电池:构筑能源新篇

    • 2024 年全国两会期间,全国人大代表、湖南省衡阳市市长朱健直击行业痛点,指出储能用固态电池相关标准存在缺失或不完善之处,已然对新型储能行业的蓬勃发展形成阻碍。他大声疾呼,为冲破行业壁垒,规范市场秩序,构建全国统一大市场,进一步提升产业国际竞争力,当务之急是加快完善储能用固态电池的国家标准制定进程。

    • 同年,在实际应用层面,220 千伏浙江龙泉半固态储能电站项目成功送电,淄博高新供电中心半固态锂电储能柜顺利投入使用,为储能电池的商业化实践积累了宝贵经验。中国工程院院士、中国科学院物理研究所研究员陈立泉曾高屋建瓴地指出,发展储能产业的关键在于固态电池。步入 2025 年,上海市人民政府办公厅精准施策,印发《上海市新型储能示范引领创新发展工作方案(2025 - 2030 年)》,明确要求精心布局均衡协调的产业发展格局,着力提升电池储能产品开发与制造能力,加速形成以系统集成为核心的先进锂电池 - 固态电池上下游核心材料及装备技术产业链,全力推动先进锂电池 - 固态电池在储能领域的示范应用落地生根,开花结果。

  4. 低空经济:助力蓝天翱翔

    • 2024 年,亿纬锂能、蔚蓝锂芯、宁德时代等锂电行业领军企业纷纷将目光投向低空领域,接连表态已针对低空飞行器布局电池产品,瞬间将航空动力电池的热度推向了前所未有的新高度。

    • 恩力动力技术有限公司创始人及董事长戴翔深入剖析市场后表示,在低空经济这片广阔蓝海中,电池环节有望占据 15% - 20% 的市场份额。以当下低空经济万亿级的市场预期来估算,电池行业将斩获 1500 - 2000 亿元的巨额增量市场。而固态电池凭借其高能量密度、高安全性的显著优势,恰能填补当前锂电池在低空应用场景中的短板,为低空经济的高质量腾飞提供坚实支撑。戴翔进一步阐释,不同类型的航空器对电池能量密度有着差异化要求,一般而言,能量密度达到 300Wh/Kg 以上大概率需采用半固态电池,若要突破至 400Wh/Kg 以上则非全固态电池莫属。尽管现阶段固态电池成本相较于传统液态电池仍处高位,但考虑到低空飞行器在发展初期对性能的极致追求,对电池成本具有一定的容忍度。并且随着固态电池在低空经济领域规模化应用的逐步推进,在不久的将来,其成本有望逐步趋近传统的三元液态锂电池。令人振奋的是,国内低空经济领域的先锋企业 —— 亿航智能,旗下 EH216 - S 产品搭载固态电池成功完成单次不间断飞行测试,飞行时长飙升至 48 分 10 秒,相较于以往续航时间显著提升 60% - 90%,这一标志性成果意味着全球首个无人驾驶载人电动垂直起降航空器(eVTOL)凭借固态电池实现了飞行性能的重大突破。2024 年 12 月 27 日,国家发展改革委低空经济发展司正式宣告成立,这一重磅举措彰显了我国政府对低空经济发展的坚定决心与大力扶持,也预示着 2025 年固态电池在低空经济领域的商业化进程将迎来前所未有的高速发展期。

攻坚核心难题,打通商业化 “梗阻”

  1. 攻克固固界面难关:南都电源 20Ah 全固态电池匠心独运,采用电解质三明治结构设计与电极表面原位成膜技术,精妙化解固态电解质与电极之间的界面接触难题,大幅降低电芯内阻,如同打通了全固态电池的 “任督二脉”,循环寿命、倍率性能等关键指标得以显著提升。当升科技同样表现卓越,其研发的双相复合固态锂电正极材料、固态电解质产品,精准击破正极与电解质固固界面这一顽固壁垒,技术指标在行业内独占鳌头,已然实现上车验证并开启批量销售的良好开局。

  2. 驯服成本 “拦路虎”:中国科学技术大学马骋教授另辟蹊径,成功开发出一种新型硫化物固态电解质。这种电解质既完整保留了硫化物固态电解质固有优势,又创造性实现了其他同类产品难以企及的极低成本,为固态电池商业化的成本控制难题提供了创新性解决方案,使之真正具备大规模推广的经济可行性。

  3. 化解生产环境风险:中科固能勇挑重担,建成并顺利开启调试世界首条年产百吨级硫化物固态电解质材料生产线。这条生产线独具匠心,采用自动连续化作业模式,最大限度减少人工干预,从源头上降低人员接触硫化物电解质所产生硫化氢的潜在风险。同时,借助全自动控制系统,确保产品质量稳定性达到新高度,为硫化物固态电解质的安全生产与稳定供应提供了可靠保障。

  4. 突破干法电极技术:中科院青岛能源所潜心钻研,在全固态电池干法制备技术上取得重大突破;高能数造全固态电池干法小试线正式上线,开启技术转化新篇章;琥崧微纳米科技固态电池干法电极系列设备研发大功告成;清研纳科敢为人先,率先开启干法电极产业化征程;利元亨固态电池干法电极核心装备研发成功…… 一时间,众多科研机构与企业在干法电极技术领域百花齐放。先导智能更是脱颖而出,为韩国头部电池企业客户量身定制的固态干法电极涂布设备已顺利发货至客户现场,凭借创新结构设计的高效混料机对原材料进行剪切混合,彻底摆脱溶剂对电极制备的束缚,从制造工艺源头提升电极性能。在成膜环节,依托其在辊压设备制造领域多年深厚积累,创新性开发出干法成膜复合一体技术,确保成膜高度一致性,使得连续成膜、高效量产成为现实可能。随着众多机构与企业在固态电池干法电极技术方面的持续发力与多点突破,固态电池商业化进程恰似装上了高速引擎,有望进一步飞速发展。

展望未来:商业化曙光初现,开启电池新时代

综上所述,2025 年已然成为固态电池商业化进程中的关键转折点,不再是遥不可及的梦想。随着一项项技术瓶颈被逐一攻克,产业链各环节持续优化完善,固态电池已然开启从实验室迈向广阔市场的伟大征程。众多企业纷纷亮出量产计划 “底牌”,固态电池有望在高端电动汽车、储能系统等诸多领域大放异彩。加之政策扶持的东风劲吹,资本涌入的活水润泽,更为固态电池商业化注入磅礴动力。当下,消费者对于高性能、高安全性电池的渴望与日俱增,固态电池作为下一代电池技术的领军者,已然成为市场焦点,备受瞩目。可以满怀信心地预见,2025 年固态电池的商业化必将取得实质性突破,翻开电池行业发展的崭新篇章。


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