固态电池再被热议，主流厂商技术进度如何？

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蓝鲸新闻9月5日讯（记者 崔陆鹏）8月，某锂电产业链企业展开一场内部探讨，如果电池不用锂了，企业该怎么办？

据内部员工透露，产生上述讨论的原因有两个其一，从年初开始行业再次传出“磷酸铁锂+石墨烯”这套目前在国内动力电池的主流体系将达到能量密度的天花板；其二，部分锂电企业陆续公布固态电池的生厂时间表。

今年以来，与锂电行业步入冷却期不同，固态电池热度持续攀升。目前，包括宁德时代、中创新航、亿纬锂能、欣旺达、国轩高科、蜂巢能源、清陶能源比克电池在内的多家国内电池厂商都已公布各自固态电池产品相关规划。

“相较于液态电池，固态电池具备安全性高、能量密度大等诸多优势，符合下一代电池技术发展需求。”日前中创新航高级副总裁、首席技术官潘芳芳在接受蓝鲸新闻采访时表示。

然而，截至目前，“磷酸铁锂+石墨烯”体系的颠覆者还未真正出现。

“固-固界面”接触是最大难题

看似是颠覆者的固态电池商业化还存在一些技术难题尚待攻克。

与传统的液态锂电池相比，全固态电池放弃了传统的液态电解质，采用固态电解质材料。根据电解质区分，全固态电池的技术路线主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大类。

“硫化物性能好，但难量产；聚合物性能稍差，但量产快。”潘芳芳称。

除材料难题未攻克，结构也是难题。相较于当前主流的液态电池，固态电池由于采用固态电解质，导致离子电导率低，使电池充放电速度较慢和容量衰减较快，且相较于“固液”，“固固”接触性和稳定性更差。

“液态电池的内部结构式，电池液包裹电芯周围；固态电池也是需要让固态电解质包裹在电芯周围，同等压强下‘固固’接触不及‘固液’接触。”某头部电池企业相关负责人向蓝鲸新闻透露，目前要保证“固固”的紧密接触需要外部极大的压强，但给外壁材料加压，电池整体重量会急剧上升，反而有悖固态电池小重量、单位密度高的研发初衷。

宁德时代董事长曾毓群在“2024世界动力电池大会”也表达类似观点。

“我们在全固态电池上，已经投入了7-8年的时间进行研究。研发全固态电池的关键，在于对材料和化学体系的研究，其中最难的就是‘固-固界面’问题。”曾毓群认为，如果用数字1到9表示固态电池的技术和制造成熟度，1是刚开始涉及这一领域，9是技术成熟，可以投入大规模生产。当前行业最高水平只到了4左右，只是做出了一些器件样品，进行一些实验验证。这些器件的使用，有很多边界条件，如要在6000个大气压下，才实现较高的低温性能等。这意味着这些器件还无法投入市场应用。

即使研发出产品，量产仍是问题。已宣布做出来全固态电池的南都电源，于9月3日发布公告称，目前固态电池产品能量密度可达350Wh/kg，循环寿命2000次，但短期内不会大批量生产。

“各家电池厂商的全固态电池量产时间点，将取决于其对于全固态电池能量密度的定位。”潘芳芳认为，目前固态电池仍有不少技术仍需攻克，全固态电池量产的临界点应该在2027-2028年，再早的话是比较困难的。

目前生产成本高于锂电，终端包容度并没想象高

固态电池如此受到各方追捧，是有部分从业者认为经过多年的开发“磷酸铁锂+石墨体系”已来到了天花板。

某锂电企业负责人就在今年SNEC接受蓝鲸新闻采访时明确表示，目前“磷酸铁锂+石墨”这一体系已基本接近天花板，预计三年内各厂商技术水平将拉齐。技术指标达到天花板，就将考验制造水平，如同样生产100万颗电芯，不良率是多少；再下一阶段比拼的便是，出货量上升后的成本控制能力。

亦有观点认为这一体系仍有提升空间。

“2020年、2021年实际上就是磷酸铁锂发展的至暗时刻。”据潘芳芳介绍，彼时三元锂大规模量产，三元能量密度更高，有更适合快充，最核心的安全也得到有效解决。但随后几年，针对磷酸铁锂创新层出不穷，曾经被认为不能实现的性能先后成为现实。目前，国内动力电池市场中磷酸铁锂占有率仍超80%。

潘芳芳称，未来磷酸铁锂的降本，磷酸锰铁锂就是方向，负极还会有创新，从整个设计、材料、电池，成本实际上还是有下降的空间。

无论“磷酸铁锂+石墨体系”是否还有空间，固态电池若想颠覆前者仍要克服成本、量产等阻碍。

纵观锂电池整个的生长周期，过程坎坷，但同领域并没有过于强大的竞争对手，市场对于锂电的成长有非常高的包容性。固态电池则不同，“磷酸铁锂+石墨体系”已经在漫长的周期中证明了自己，且生产成本仍有下探空间。

“在市场、终端面临价格战、淘汰赛时，对于固态电池的包容度并没有形象那么高。”前述锂电企业负责人则表示，曾经业界觉得钠电池可替代锂电池，因为钠稳定性更高、生产成本也可做到更低，“但随着锂电产业链价格的不断下探，目前锂电池的生产成本也就是钠电池的一半左右”，随着新技术的出现，锂电池的稳定性也在提高。

这便挤压了钠电池的生长空间，固态电池也面临这一问题。

另一锂电龙头企业相关负责人则认为，电池是重资产产业，利用率一旦下来制造费用就会上升，通过规模分担成本是必然的。“我们如果要推出的话（全固态电池），一定是针对某一个细分市场。在那个时间点，主流技术可能会达到怎样的水平，我们的固态电池要和它相比更有竞争力，这样产业化才有可能成功。”

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