图片来源：太蓝新能源
近日，由重庆太蓝新能源有限公司、长安汽车（000625）、中关村新型电池技术创新联盟、真锂研究联合编著的《固态锂电池技术发展白皮书》（下文简称：《白皮书》）发布。
《白皮书》指出，作为全固态电池技术成熟前的可产业化方案，半固态电池技术具有高安全性、与现有液态电池产线兼容性高、工艺简单、成本较低等优势。随着技术的不断进步和市场需求的增长，半固态电池有望在新能源汽车等领域得到广泛应用。
全固态电池技术的发展背景是追求更高的能量密度、更高的安全性以及更宽的工作温度范围。随着电动汽车、大规模储能和微型器件等领域的发展，对电池性能提出了更高的要求。全固态电池通过使用固态电解质代替传统锂离子电池中的液态电解质，有望极大提高安全性能，并提供更高的能量密度和功率密度。
但是，当前半/全固态电池技术的发展仍面临多种技术路线并行，不同锂电厂商的电池性能优势各有侧重，主要归于技术成熟度不高，仍未摸索出电池重要性能指标全面提升且成本可控的技术路线。
国内外半固态电池领域典型企业进展
目前，半固态电池电解质路线主要包含氧化物、聚合物以及复合型电解质技术路线。
国内方面，从电池制造商来看，《白皮书》显示，中国半固态电池制造商包括宁德时代、亿纬锂能、赣锋锂业、国轩高科、蜂巢能源等锂电巨头，同时还包括太蓝新能源、清陶能源、卫蓝新能源、辉能科技等固态电池企业，侧重方向主要为氧化物路线，据各公司官网或官微等披露，国内固态电池已有/在建/规划产能达数百GWh，国内总体产业化进展趋势较快，各典型企业技术及进展如下：
从车企来看，国内车企以自主研发或合作方式推进半固态电池陆续装车，布局半固态电池技术的车企包括传统燃油车及新能源汽车巨头，蔚来、赛力斯、上汽等车企纷纷与固态电池厂商展开合作致力于半固态电池的量产装车，如蔚来与卫蓝新能源，赛力斯与赣锋锂业，上汽与清陶能源，长安汽车与太蓝新能源等。
国际方面，日韩集中于硫化物全固态电池方向，除LG外，其他企业在半固态电池领域暂无明确布局计划。欧美各企业固态电池路线各异，主要以新兴固态电池公司为主，代表性公司有Quantum Scape和Solid Power。而在半固态电池领域，目前只有美国的Quantum Scape，Factorial Energy以及24M Technologies企业有明确布局，其他企业均以全固态电池技术路线为主。
半固态电池发展趋势以及市场预测
针对半固态电池发展趋势，《白皮书》分析称，技术趋势方面，半固态电池技术的发展趋势主要集中在提高能量密度、降低成本、提高生产效率、增强安全性和改善循环寿命。
生产工艺发展趋势方面，为提升半固态电池生产效率、降低成本并增强市场竞争力，半固态锂电池的生产工艺需从多个维度进行深度优化。首先，通过技术改造和设备升级提升生产线的兼容性，利用现有成熟的生产基础设施，实现半固态锂电池的灵活生产。另外需要深入研究半固态电池电解质和常规液态电解液在材料特性与过程工艺方面的差异，开发并选择适配性强的生产设备与工艺流程标准。加强生产过程的自动化和智能化，提升生产效率和产品质量，引入先进的自动化设备和智能控制系统，对生产过程进行精准控制来保证高效运行。
此外，自动化生产的环保与可持续发展理念同样需要进一步加强，采用环保材料和绿色生产工艺进行半固态电池的生产，减少生产过程中的污染和废弃物排放，同时完善废旧电池回收体系，推动电池材料的循环利用和可再生资源化。
性能发展趋势方面，半固态电池下一步的性能研究提升方向主要集中在提升电池能量密度、增强安全性以及改善循环寿命。通过对固态电解质的优化改善，提高离子电导率，进一步优化半固态电池的性能，确保在高能量密度的同时提高安全性。通过生产设备和检测手段的提升，提高产品的一致性和良率，确保半固态电池的安全性能。持续优化半固态电池的循环寿命，通过材料体系和电池结构的创新，提升电池的循环使用寿命，提高经济性。
现有的量产半固态电池经过测试，能量密度达到300Wh/kg的电池寿命可达到900次以上，温度适应范围为-30°C~60°C，长寿命、超宽温度适应范围的半固态电池在未来也将成为主流电池技术。
针对半固态电池市场前景与需求预测，《白皮书》指出，半固态电池，作为液态电池与全固态电池之间的一种技术方案，已经引起了业界的广泛关注。其基于高安全性、与现有产线的高兼容性、工艺简单、成本较低等优点，先于全固态电池实现量产。半固态电池的商业化进程正在加速，多家企业和研究机构都在加速布局，抢占先机。
2024年被视为半固态电池装车元年，目前来看，蔚来、上汽、广汽等车企均已发布半固态电池方案并部分实现装车。通过中国汽车动力电池产业创新联盟统计的数据发现，2024年初以来，我国半固态电池的装车量公布的数据显示，半固态电池6月份的装车量为532.9MWh，环比增长10.4%；1-6月累计装车量为2154.7MWh。
半固态装车产业化进程正在加速进行，各整车企业与电池厂均已开始积极布局相关技术以促进半固态电池的产业化，2021年1月，蔚来在NIO Day上发布150kWh半固态电池包，2023年，卫蓝新能源、赣锋锂电等企业的固液混合态电池实现批量装车，装车量约0.8GWh，标志着半固态电池的产业化进程大幅提速。
随着新能源汽车产销量的持续上升，我国半固态电池行业需求规模也在稳定地增长。依据相关机构数据统计，2022年中国半固态电池在新能源汽车领域需求量为0.2GWh，渗透率为0.1%，随着半固态电池技术不断发展以及新能源汽车需求的不断增加，预计到2026年半固态电池需求量将增长到23.75GWh，渗透率将接近5%，增长势头迅猛。
半固态电池的前景预测较为乐观，预计将在未来几年内实现大规模商业化应用，半固态电池的能量密度高于传统的液态电池，提供了更长的续航里程，采用不可燃的固态电解质，具有更高的安全性能，大幅提升了电池的安全性，同时半固态电池在高低温环境下能发挥更好的性能优势，相较于传统液态电池具有显著的综合性能优势。半固态电池以其独特的优势和未来技术的不断进步，其在未来的动力电池市场中将占据重要地位，有望成为新能源汽车产业发展的关键推动力量。
国内外全固态电池领域典型企业进展
全固态电池基于电解质体系的不同进行分类，可以分为氧化物全固态电池、硫化物全固态电池、聚合物全固态电池；卤化物固态电解质近几年也受到了广泛关注，基于卤化物固态电解质的电池已经成为全固态电池的第四个研发方向。
全固态电池是下一代电池技术发展的重要领域，被世界各主要国家和地区列为重要的战略研发方向，如中国、美国、欧盟、日本、韩国等均对固态电池的发展进行了战略规划。
氧化物全固态电池方面，当前氧化物固态电解质商业化技术路线尚未明确，各大公司正不断增加研发投入，氧化物固态电解质规模化的企业主要有天目先导、蓝固新能源、赣锋锂业、上海洗霸等。
硫化物全固态电池方面，全球企业正积极投身于硫化物基全固态电池的开发与推进中，视全固态电池技术为下一代电池技术竞争的核心焦点与战略高地，竞相抢占这一领域的先机。从全球固态电池产业的布局视角审视，中国展现出最为活跃的参与态势，汇聚了众多传统电池巨头、新兴初创企业以及整车制造商等多元化力量。紧随其后的是日本，以其深厚的技术底蕴在固态电池领域占据技术领先地位。美国方面，则以一系列富有创新精神的初创企业为主导力量。欧洲则呈现出车企与美国初创企业紧密合作的特色模式。至于韩国，尽管参与企业数量相对较少，但每一家都展现出强大的竞争力与实力。
聚合物全固态电池方面，法国Bolloré子公司Blue Solutions最早将聚合物基全固态电池量产，应用于其母公司Bolloré的共享电动汽车Blue Car，随后在2019年与法国戴姆勒公司签订固态电池PACK开发协议。但由于其全固态电池需要加热至50-60℃时才能够使用，因此难以在乘用车上使用。
太蓝新能源开发了氧化物-聚合物复合固态电解质独有制备工艺，通过工艺优化迭代，实现了聚合物固态电解质与氧化物固态电解质的协同作用，制备出超薄复合固态电解质膜，并成功应用于全固态电池的开发，改善了电池的循环性能。
国内卫蓝新能源布局固液混合电池，如无人机电池、储能电池、汽车动力电池等，且以打造核心技术平台为基础，主要集中于原位固态化技术、复合金属锂技术、固态电解质技术等领域的研究。根据对其专利分析推测，卫蓝新能源全固态电池技术以有机/无机复合路线为主，通过聚合物固态电解质原位聚合的方法增强正极内部界面接触。
清陶能源以有机/无机复合固态电解质为技术路线，其中无机部分采用氧化物或者卤化物材料，与聚合物材料复合，制备具有较高室温锂离子电导率的复合固态电解质膜材料，根据其专利分析正极采用的是氧化物包覆活性材料方案，其采用的生产工艺为转印法。
卤化物全固态电池方面，有研广东院固态电池研发中心致力于创新与突破，专注于卤化物固态电解质体系和干法成膜技术的研究。该中心成功开发了一系列成本效益高、电压平台高、离子导电性能优异的卤化物电解质材料。通过建设卤化物固态电解质生产线和干法电极中试线，实现了高活性物质含量、高负载干法正极极卷以及超薄卤化物电解质膜的量产。此外，该中心正致力于开发基于卤化物的高能量密度全固态软包电池，具备从5至60 Ah全固态电池软包的制备能力。
亿纬锂能公司则采取了硫化物和卤化物复合固态电解质的策略，预计到2026年将实现生产工艺的重大突破，并推出新一代全固态电池。该公司的目标是在2028年推出能量密度达到400 Wh/kg的全固态电池。
弗迪电池公司则从终端用户的实际需求出发，研发了结合硅基负极与硫化物全固态电池的技术方案，旨在实现高能量密度与高安全性能的结合。对于目前存在的技术短板，弗迪电池已经制定了明确的解决方案，显示出一定的商业化潜力。在技术路线的选择上，弗迪电池考虑将卤化物复合电解质作为其技术储备之一。
全固态电池发展趋势以及市场预测
针对全固态电池发展趋势，《白皮书》显示，现阶段全固态电池技术仍未实现量产，不同路线的技术均有公司进行布局开发，不同的技术均有各自的发展前景。
近年来，在新能源汽车市场的推动下，全球固态电池出货量正持续增长。2023年全球固态电池出货量约为1GWh，主要以半固态电池为主。在全固态电池实现规模化量产之前，半固态电池的渐进式路线将率先走向商业化。由于短期内材料与成本依然较高，我们预计车规领域一些高端或特定需求的电动车型会接受一定溢价，搭载（半）固态电池，到2030年动力电池中固态电池渗透率达到10%，其中主要为半固态电池；而在消费电子、航空航天等领域，下游市场对价格的敏感度较低，能够包容较高的新技术溢价，因此预计固态电池的渗透率提升将快于车用市场，2030年固态电池渗透率达到20%，其中全固态电池渗透率为10%。
固态电池何时量产上车？这不仅代表了当前新能源汽车行业的发展趋势和核心追求，同时也引起了消费者的广泛关注和浓厚兴趣。近两个月以来，包括宁德时代、比亚迪在内的国内龙头企业纷纷透露其在全固态电池领域的进展和规划，日韩方面也有相关进展披露，整体而言，整个产业正朝着“2027年左右上车、2030年实现大规模产业化”的目标规划全固态电池的商业化进程。
综合各国政策及相关企业的公开信息，全固态电池在2027年前后开始进行示范性装车应用，2030年后全固态电池开始进入商业化应用阶段。
2026-2028年为国内车企固态电池集中量产期，根据相关车企规划，2026年期间广汽昊铂、东风汽车将实现全固态电池量产装车，2027年长安新能源汽车将实现全固态电池逐步起量，2028年东风汽车规划实现全固态车型量产上市。2026-2028年有望成为国产新能源汽车全固态电池搭载集中上市窗口。
注：本文摘编自重庆太蓝新能源有限公司、长安汽车（000625）、中关村新型电池技术创新联盟、真锂研究联合编著的《固态锂电池技术发展白皮书》，电池网经授权发布，转载须注明来源。
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