固態(tài)電池要來了電車或成首個被替代者 新能源領(lǐng)域的革新鑰匙。在新能源汽車和儲能技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下,固態(tài)電池成為行業(yè)內(nèi)的焦點。從實驗室研究到車企和電池廠商紛紛布局,這一技術(shù)引發(fā)了廣泛關(guān)注。
固態(tài)電池作為一種新型電池技術(shù),與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池有顯著區(qū)別,主要特點是采用固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì)。這一改變被視為解決傳統(tǒng)電池諸多問題的關(guān)鍵,有望大幅提升電池性能與安全性。
固態(tài)電池在安全性和能量密度方面表現(xiàn)出巨大潛力。液態(tài)鋰電池中的電解液易燃易爆,是引發(fā)熱失控的主要因素。而固態(tài)電解質(zhì)不可燃、不揮發(fā),從根本上降低了熱失控風(fēng)險,為電動汽車和儲能系統(tǒng)提供了更可靠的安全保障。此外,固態(tài)電池的能量密度有望突破500Wh/kg,甚至達(dá)到900Wh/kg,遠(yuǎn)高于當(dāng)前液態(tài)鋰離子電池350Wh/kg的上限。更高的能量密度意味著更長的續(xù)航里程,有助于緩解消費者的“續(xù)航焦慮”。固態(tài)電池還具備更長的使用壽命,能夠承受更多次充放電循環(huán),減少更換頻率,降低使用成本。
近年來,固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展迅速。2024年4月,智己L6搭載行業(yè)首個量產(chǎn)上車的準(zhǔn)900V超快充固態(tài)電池亮相,標(biāo)志著該技術(shù)開始邁向商業(yè)化應(yīng)用初期。各大車企和電池廠商也加快了布局步伐。例如,吉利宣布全固態(tài)電池已完成20Ah級電芯開發(fā),計劃2027年實現(xiàn)小批量示范運行;上汽集團(tuán)聯(lián)合清陶能源成立合資公司,規(guī)劃2025年底建成首條全固態(tài)電池量產(chǎn)線;蜂巢能源計劃在2025年底完成10Ah級、400Wh/kg全固態(tài)電芯體系開發(fā),2028年開發(fā)出70Ah以上、500Wh/kg純固態(tài)電池;寧德時代也在穩(wěn)步推進(jìn)全固態(tài)電池研發(fā),有望2027年實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。種種跡象表明,固態(tài)電池距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用越來越近。
然而,固態(tài)電池在真正普及前仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先是成本問題,目前全固態(tài)電芯材料成本約為2.2元/Wh,是常規(guī)液態(tài)鋰離子電池的3至5倍,高昂的成本使其在市場上處于劣勢。其次,技術(shù)難題依然存在。固態(tài)電解質(zhì)與電極的固-固接觸特性導(dǎo)致離子傳輸不暢,影響充放電性能;鋰枝晶生長問題也未徹底解決,可能刺穿電解質(zhì)引發(fā)短路。此外,固態(tài)電池的制造工藝與傳統(tǒng)液態(tài)電池差異較大,在關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要研發(fā)定制化設(shè)備,增加了生產(chǎn)和成本難度。
從市場前景來看,隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速,預(yù)計2025年固態(tài)電池裝機量將達(dá)3.33GWh,2027年突破50GWh,到2030年有望飆升至538.09GWh,滲透率接近21%。屆時,全球固態(tài)電池市場規(guī)模將超過兩千億元。要實現(xiàn)這一目標(biāo),行業(yè)內(nèi)各方需齊心協(xié)力,加大研發(fā)投入,攻克技術(shù)難題,降低生產(chǎn)成本,完善產(chǎn)業(yè)鏈配套。
盡管固態(tài)電池距離我們越來越近,但要真正實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,成為市場主流,仍需克服重重障礙。科技的發(fā)展充滿無限可能,相信不久的將來,固態(tài)電池將憑借其卓越性能,為我們的生活帶來全新變革。固態(tài)電池要來了電車或成首個被替代者 新能源領(lǐng)域的革新鑰匙。