固态电池：短期仍属主题炒作，长期或在eVTOL等新场景大展拳脚！

财富 2024-11-26 16:58 广东

图片来源：摄图网

近期，受一系列消息的影响，固态电池在产业界和资本市场再次受到关注。固态电池因其具备更高的能量密度和安全性，被资本市场和业界寄予厚望，但我们也要认识到，固态电池技术目前正处于发展初期，面临材料、界面接触和生产制造等挑战，当前股市相关概念的热捧还属于主题炒作阶段，相关投资风险仍不可忽视。

另外，当前主流的三元锂及磷酸铁锂技术在电动汽车及储能的应用场景下，虽然能量密度、安全性等难言完美，但也可称合格，不然普及率不会这么快，而这两类成熟锂电池技术当前已具有庞大的产能，重置成本巨大，因此，对于固态电池来说，在新场景、新应用发挥其优势或许是加速其大规模产业化落地的一个方向，例如目前大力支持发展的eVTOL等。

产业利好消息不断

消息面上，近期，固态电池产业利好消息不断，多家产业链企业相继披露了相关领域的最新进展。

华为于11月15日公开了一种创新的硅基负极材料专利，名为《硅基负极材料及其制备方法、电池和终端》。这项专利不仅解决了因膨胀效应过大导致的循环性能低下问题，还显著提升了负极材料的稳定性，标志着华为在科技创新领域的又一重要突破。

据伊维经济研究院的数据显示，美国Quantum Scape和卫蓝新能源预计在2025年至2026年间实现固态电池的量产。清陶、比亚迪以及宁德时代则计划于2027年进入量产阶段，而日本松下和丰田的量产时间则安排在2028年或更晚。随着固态电池技术的进步，各企业的量产时间表正在逐步提前。

11月13日，亿航智能公司宣布其与欣界能源及合肥国际先进技术推进中心低空经济电池能源研究所合作研发的高能量密度固态电池技术取得显著进展。搭载此电池的EH216-S飞行器成功完成了持续48分10秒的不间断飞行测试，这一成就标志着全球首次使用固态电池驱动的eVTOL（电动垂直起降飞行器）完成飞行验证。

11月7日，太蓝新能源、长安汽车联合发布无隔膜固态电池技术，实现极片复合固态电解质层隔膜功能替代，离子电导率大于1.5mS/cm。按照规划，无隔膜全固态电池将于2025年实现原型验证体系开发；2026年小批量生产持续验证；2027年批量生产、示范应用。

此外，广汽集团于11月8日在互动平台表示，公司已初步打通全固态电池全流程制造工艺，预计于2026年装车，搭载于昊铂车型。

还有报道称，宁德时代在今年增加了对全固态电池的研发投入，已将全固态电池研发团队扩充至超1000人。宁德时代目前主攻硫化物路线，在近期已进入20Ah样品试制阶段。

亿欧智库：电池发展技术路径

数据来源：东京工业大学，亿欧智库

解决“安全、寿命、能量密度”不可能三角

固态电池并不是近期才出现的概念，实际上近些年业界常说的全固态电池、半固态电池都是固态电池的分类。

固态电池之所以备受关注，是因为其作为一种新型电池技术，它具有更高的能量密度、长循环寿命和安全性，尤其是对比当前主流的三元锂及磷酸铁锂技术（包括演变出来的圆柱、刀片、叠片等各种结构技术），全固态电池似乎是解决安全性、寿命、能量密度这个不可能三角的完美答案。

回顾这些年的锂电产业，我们可以看到产能数量级的提升，甚至到了阶段性过剩的局面，也看到各家电池厂、整车厂眼花缭乱的各种技术名词，但归根结底，都可以归类为三元锂及磷酸铁锂两种材料分类，而如果从结构形态划分，则主要是方形、圆柱和软包等，其它形态也大体上是在这些形态上的演变。

这主要是因为，三元锂也好，磷酸铁锂也好，锂电池中的液态电解质中的有机溶剂具有高腐蚀性、易燃、抗氧化性较差等特点，尤其是无法应对锂枝晶等问题，导致液态锂电池在安全性和能量密度上进一步突破面临天花板。

三种形态电池结构

数据来源：亿欧智库

固态电池则不同，从材料划分看，该技术路线主要分为氧化物、硫化物、聚合物三种类型。全固态电池采用固态电解质，半固态电池采用较少的液态电解质，直戳三元锂、磷酸铁锂的痛点，全固态电池甚至还可以规避隔膜的使用，进而可以大幅提升安全性、能量密度、循环次数和低温性能等特性。

根据亿欧智库的报告，聚合物电解质对负极界面相容性好，剪切模量低，但是离子电导率较低、循环寿命较短，目前更多是与其它材料复合提升导电率和循环寿命；氧化物电解质电化学窗口宽，具有高热稳定性和高空气稳定性，但是柔韧性差；硫化物电解质具有高导电率，高热稳定性，但对水分敏感。

从成本角度看，硫化物路线由于采用了高价原材料因而材料成本比另外两种高，其导电率和能量密度也相对较高；聚合物符合电解质路线的制备过程涉及复杂的合成步骤和惊喜的加工技术，其制造成本相比另外两种高；氧化物路线则属于材料成本和制造成本都居中的位置。综合来看，硫化物路线性能好、成本高，氧化物路线和聚合物复合路线性价比较好，亿欧智库认为，随着技术进步和规模化生产实现，全固态电池的整体成本将逐步降低。

典型全固态电池性能和成本估算

数据来源：专家访谈、亿欧智库

注：原材料价格存在较大波动幅度，成本根据2024年8月价格估算

eVTOL等新场景或才是它的舞台

不过，固态电池虽好，但并不仅仅只是上述安全性、能量密度、寿命的考量，还需要同时兼顾成本等因素，不仅锂电技术如此，所有新技术都一样，举个可能更靠近大家生活的例子，OLED电视虽好，但渗透率仍小，只能在小众的高端和超高端市场占据一点份额，而唱衰液晶电视（LCD TV）声音早已不稀奇，但现实却是后者仍是市场主流，一个重要的因素便是OLED面板成本高昂导致前者价格难以持续下降，而液晶电视仍可以在Mini LED的背光技术加持下改善画质、对比度等观看体验。

当前主流的三元锂及磷酸铁锂技术在电动汽车及储能的应用场景下，虽然能量密度、安全性等难言完美，但也可称合格，不然普及率不会这么快，而这两类成熟锂电池技术当前已具有庞大的产能，重置成本巨大，如果没有降维打击的成本优势，固态电池恐怕难以在这两个领域大展拳脚。

但是，像当前政策鼓励支持的eVTOL、电动机器人等领域，或许是推动固态电池走向大规模产业化的关键。有业内人士表示，预计至2025年，全球各类固态电池市场空间或达到几十GWh至上百GWh、千亿元规模。东方证券发布研报称，全固态电池早期有望率先应用于消费电子、航空航天和高端电动车市场，到2030年在动力电池和消费电子电池中的渗透率分别达到2%和10%。

（本文完）

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