2025年開年,固態電池領域的熱度持續攀升。從車企到電池制造商,從科研機構到資本巨頭,一場圍繞“終極電池技術”的爭奪戰已全面打響。二級市場上,資本也大量涌入電池板塊。
2月以來,包括長安汽車、現代汽車、比亞迪、梅賽德斯-奔馳等車企相繼宣布推出固態電池計劃。
中信證券研報表示,2024年以來,頭部電池廠、整車廠以及專家學者對全固態電池的裝車節奏預期逐步收斂,即2027年小批量/示范性上車,2030年大規模量產,裝車節點明確,結合2025年固態電池行業的重要催化來看,2025年是半固態電池成熟產品推出并逐步放量,全固態技術路線逐步明晰并收斂的重要年份。
作為下一代電池技術的核心方向,固態電池能量密度、安全性和循環壽命的革命性突破,被視為破解新能源汽車續航焦慮、儲能成本瓶頸的 “終極答案”。
時代周報特此推出《固態電池:能源革命的下一個奇點》專題報道,深度剖析這場正在重塑萬億能源產業鏈的技術變革。
多元探索下的路徑選擇
3月10日,時代周報記者走訪南都電源(300068.SZ)了解到,公司的固態電池目前已完成產品開發階段,并建有一條固態電池中試線。其研發的20Ah全固態電池采用超高鎳三元正極材料和限域生長的硅碳負極體系,能量密度高達350Wh/kg,循環壽命可達2000次。在循環性能方面,電池在完全充放電500次后,容量保持率為93.4%,經過2000次循環后,容量保持率仍超過80%。
圖片來源:時代周報記者雨辰攝
南都電源前瞻技術研發部總監屠芳芳博士在接受時代周報記者采訪時表示,固態電池與傳統鋰電池的核心差異在于電解質形態的變革。傳統鋰電池使用的有機電解液存在易燃易漏、分解溫度低、副反應多等缺陷,而固態電解質具備優異的高溫穩定性和化學穩定性。南都電源目前以基于氧化物的復合固態電解質技術路線為主,該路線具有環境穩定、成本低廉、工藝兼容性強等優勢,同時南都電源儲備有硫化物等技術路線。
時代周報梳理發現,在布局固態電池的國內企業中,除南都電源外,贛鋒鋰業(002460.SZ)、鵬輝能源(300438.SZ)、上海洗霸(603200.SH)、衛藍新能源、清陶能源和太藍新能源等公司均聚焦于氧化物技術路線的研發。另一方面,寧德時代(300750.SZ)、比亞迪(002594.SZ)、恩捷股份(002812.SZ)、億緯鋰能(300014.SZ)和國軒高科(002074.SZ)等企業則主要致力于硫化物技術路線的開發。
“多樣化的技術路線是產業發展的必經之路,某種程度上更多的參與者會加快推進產業進步,激發產業蓬勃的生命力。”屠芳芳指出,固態電池的研發是一門融合學科,需要多方面的材料基礎,而不僅僅是單一材料的研究。
值得一提的是,在技術層面,固態電池的“固-固界面”接觸性較差,容易出現界面電阻大、循環性能差等問題。
針對這一技術難題,屠芳芳指出,南都電源研究院開發了一種氧化物電解質原位成膜組裝技術。該技術通過在電極表面原位形成薄膜,引入三明治結構設計以及界面增塑劑,有效改善了固態電解質與電極之間的界面接觸。此外,研究團隊還設計了柔性兩相氧化物電解質,旨在增強材料的柔韌性,從而緩解其硬脆性問題。
“在電解質層的設計中,我們采用了多層異質結構。具體來說,在靠近電極的一側,我們增加了柔性材料,以提高與電極的接觸性能和化學穩定性。在工藝方面,我們采用極片表面原位成膜技術,使電解質能夠滲透到電極內部并自組裝成膜,從而有效降低界面電阻。”屠芳芳表示。
產業化前夜,各方預期逐漸趨同
2024年被視為中國全固態電池發展的關鍵里程碑年份,其相關專利申請量呈現爆發式增長。盡管彼時業界普遍認為固態電池距離真正實現產業化尚需時日,但進入2025年后,行業內對于固態電池實現產業化的預期正逐漸趨于統一。
另據日本市場調查機構富士經濟公布的調查報告,2024年全固態電池全球市場規模預估約合人民幣54.19億元,是2023年的4倍,2045年預估將擴大至人民幣約4073.51億元,將達到2023年的299.2倍。
中國科學院院士歐陽明高在2月15日的公開演講中提到,2025年,全固態電池的發展將確定主攻技術路線。并預測以硫化物為主體電解質的車用第一代全固態電池將于2025—2027年實現量產;第二代全固態電池將于2027—2030年實現量產。
“產品送樣到客戶認證應用,一般要1-2年的時間。”南都電源董秘曲藝告訴時代周報記者,公司固態電池生產線正在逐步擴大,預計2026年后實現規模化生產。盡管 2025 年該業務對公司業績影響有限,但隨著技術成熟、應用場景拓展,固態電池有望成為下一代顛覆性技術。
圖片來源:時代周報記者雨辰攝
在最近的投資者交流會上,南都電源指出,固態電池技術已具備規模化生產的條件,但整個行業的規模化生產需要產業鏈各環節的共同努力,尤其是要結合客戶需求和應用場景。隨著技術的成熟、更多參與者的加入和應用場景的實現,產業鏈各環節的發展將得到加速。
值得注意的是,現階段全固態電池尚未實現大規模商業化應用。“當前較為契合的應用場景涵蓋低空飛行器、無人機以及機器人等領域。公司正積極與相關企業展開合作,同時推進固態電池在輕型動力和儲能市場的應用。然而,從長遠來看,其更大的應用前景無疑將聚焦于汽車領域。”南都電源方表示。
據悉,2025年2月,南都電源與雅迪集團簽署戰略合作協議,推動固態電池在輕型電動車中的應用。此外,公司還與重慶太藍新能源等企業合作,共同推進固態電池技術的標準化和產業化。
南都電源于2010年在深交所上市,公司目前主營產品包含鋰離子電池及系統、鉛蓄電池及系統、燃料電池及鋰、鉛資源再生產品的研發、制造、銷售及服務。據業績預告,2024年公司預計將出現歸母凈利潤虧損,虧損金額預計在12億至15.6億元之間,而2023年同期則實現了盈利3597.60萬元。
本文鏈接:http://www.tebozhan.com/showinfo-16-136440-0.html“原位成膜”破局“固-固界面”接觸難題,南都電源加速固態電池產業化落地
聲明:本網頁內容旨在傳播知識,若有侵權等問題請及時與本網聯系,我們將在第一時間刪除處理。郵件:2376512515@qq.com