摘要:固态电池在实验室中展现出的能量密度和安全性,让新能源汽车和储能企业看到了未来曙光,这正是这些曙光,让当前处于调整期的锂电池产业链纷纷押注,2025年各企业纷纷摩拳擦掌,力求加快推进产业化进程,向着2027年前目标前进。
固态电池在实验室中展现出的能量密度和安全性,让新能源汽车和储能企业看到了未来曙光,这正是这些曙光,让当前处于调整期的锂电池产业链纷纷押注,2025年各企业纷纷摩拳擦掌,力求加快推进产业化进程,向着2027年前目标前进。
作为最关注固态电池进展的车企,也纷纷以身试水,丰田/日产/本田/现代/奔驰/宝马等一众老牌车企先后建立实验室和中试线,国内车厂一汽/上汽/广汽/比亚迪也纷纷展开布局。
一汽王德平在公开场合表示,将于2027年实现固态电池小批量应用;比亚迪孙华军表示计划于2027年前后启动固态电池的批量示范装车应用;上汽速度更快,首条全固态电池量产线计划2025年底建成,一期产能0.5GWh,全固态电池预计2026年实现量产。
与车企不同,头部电池企业则针对固态电池态度一般,无论是国内的宁德时代还是国外的LG和松下,均没有贸然说出固态电池前景无限之类的言论,包括研发过程也是被市场逼问“被迫透露”。
因为汽车企业普遍没有制造电池的经验,电池业内专家也指出想要让固态电池产业化、规模化绝非一朝一夕之事。
因此起点锂电认为欧阳明高院士言论正确:“未来相当一段时间内,液态电池和固态电池是共存关系。”
不过即使固态电池未来不会同大家所想那样拥有三头六臂的六边形战士属性,但产业化依旧在推进,并会在2025年实现技术和产能的新进步,下面起点锂电将从4个方面来阐述一下固态电池产业化最新进展。
01
固态电池企业“中意”哪些地区?
当前宁德时代和比亚迪等锂电池头部企业由于技术路线问题,尚未公开半固态电池以及未来全固态电池的具体产线,目前大部分在建或已经建好的半固态电池产线均为初创企业所建造,其中清陶/卫蓝/太蓝三家布局产能最大,台湾省企业辉能科技也在法国布局大量产能,但受到行业影响暂缓建设。
当前,清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂电、孚能科技及国轩高科等均已实现半固态电池产业化,随着放量增多,半固态电池价格也会逐渐下降,用于更多的新能源汽车型号以及储能电站上。
从分布区域来看,固态电池项目全国各地开花,但研发以及中试线均位于长三角和珠三角区域,生产基地则主要位于四川/湖北/湖南/安徽/山东等中南部省份,北方地区则主要集中于北京市和内蒙古地区。原因在于湖北/湖南/四川等地通过产业集聚区规划吸引投资,而内蒙古则是依靠资源优势吸引企业入驻。
各个省份对于固态电池的政策支持,也是吸引企业进驻的重要原因。
例如湖北和湖南二省有众多城市有产业优势,武汉市依托“光谷”科技集群,提供研发补贴和人才引进政策,重点支持锂金属负极与硫化物电解质的联合开发;长沙、株洲等地承接东部产业转移,通过低电价和土地优惠政策,吸引鹏辉能源等企业布局储能电芯及半固态电池项目。
山东省对固态电池的扶持力度更加明显,《山东省锂电池产业高质量发展行动方案》明确目标:到2025年锂电池产业规模突破1000亿元,重点支持固态电池等新技术研发与产业化,构建涵盖材料、电芯、回收的完整产业链。例如乐陵市通过土地优惠和税收减免吸引金启航项目落地,打造固态电池产业集群;淄博为了吸引卫蓝新能源入驻,也提供了相当多支持政策,淄博市将新能源产业列为“十强”产业“雁阵形”集群,重点发展固态电池等未来产业,卫蓝新能源的淄博项目被纳入山东省春季重大项目清单,享受土地优惠、税收减免等政策,一期项目实现“当年签约、当年建设、当年投产”的高效落地。
安徽省和四川省与湖北湖南路径略有不同,安徽省以及毗邻的江苏省有国轩/蜂巢等众多电池厂,所以该省份电池产能较大,吸引鹏辉能源、清陶能源等企业布局固态电池项目,依托政策红利推动技术商业化,并且安徽省的合肥、芜湖、蚌埠等城市的自主创新示范区建设,为固态电池等科技企业提供研发补贴、税收优惠及产业链配套支持。
内蒙古自治区的资源优势是吸引企业进驻的一大条件,例如乌兰察布市布局储能配套项目,通过低电价政策吸引鹏辉能源10GWh储能电芯及半固态电池项目落地,但该项目还处于起步阶段暂未收入表格。
但内蒙古乌海市则与乌兰察布市不同,乌海市乌海市作为传统能源基地,具备完善的工业配套设施和低廉的能源价格,符合固态电池材料大规模生产的降本需求,此外内蒙古地理位置优越,毗邻华北、西北等新能源市场,便于覆盖北方新能源汽车及储能需求,清陶能源的10GWh固态电池电芯及PACK产能项目投产后,可快速辐射北方市场。
但目前固态电池项目仅仅只走到了半固态产线初始放量阶段,因为国内TOP 10电池厂还未大规模建设产线,起点锂电预计,未来TOP 10电池厂正式入局后,固态电池产能依旧会在长三角和珠三角地区集中。
02
形态之争将持续
半固态、准固态、全固态的优劣势以及前景分析起点固态电池此前已经在深度报道中阐述过,本次将针对包装方式:圆柱/软包/方壳三种电池形状特质进行分析,看固态电池更适合哪一种形式。
电动汽车电池的包装方式主要包括圆柱形、方形和软包三种,它们各自拥有独特的技术优势。但至于哪种包装方式能在固态电池领域脱颖而出,尚无定论。
无论是动力电池还是储能电池,都是由单体电芯拼成电池组,配备电池管理系统进行实时监控与调节,在液态电池时代,软包/圆柱/方壳在组成电池组的时候各有优劣势,但固态电池改变了材料,就会让一些优势变成劣势,让劣势变成优势。
例如负极材料和电解质方面,由于锂金属负极和固态电解质会出现放电时膨胀的现象,所以软包形态更有利,但液态电池则不然,方壳与圆柱都要比软包稳定。
圆柱电池如果搭载锂金属负极,易导致负极层的显著膨胀,可能会对电池内部结构造成负面影响;方壳电池成组后,冷却需要利用金属外壳传导热量至冷却元件,这就同样会涉及负极层膨胀问题,因为电芯在电池包内平铺后负极层的膨胀需要有相关装置(弹簧、泡沫)适应,可能会阻碍热量传递,轻则降低能量密度,重则会有安全隐患。
不过,尽管圆柱全固态电池不被看好,但圆柱半固态电池却有相关团队在研发。
在2月28日的起点锂电圆柱电池技术论坛现场,诺达智慧和中比新能源两位发言人则对圆柱半固态电池做出了不同见解。
今年也有相关公司提供了圆柱半固态电池的相关解决方案,例如本月初金杨股份表示:“已给相关客户送样4680大圆柱产品用于研发半固态电池。”去年4月正利新能也推出首款双重半固态超长续航大圆柱电池——正力·骐龙。比克电池也基于原位固化的半固态技术方案可以推及到圆柱产品。
诺达智慧 总经理 江国龙在会议现场介绍到:只要半固态圆柱电池在失效时让整体温度不超过正负极主材料的热失控温度,那就成功了一大半,为此诺达智慧也有相关产品在该环节进行把关,半固态在圆柱上的使用有很多优点:机械强度高、标准化生产、高能量密度,最主要的是能够标准化生产,自动化程度高。
新技术方面,2024年9月,诺达智慧宣布其圆柱半固态电池宣布研发成功。产品采用特制耐500°C高温的隔离膜,与常规产品相比具有更高安全性、更高比能量。此外,该产品采用无可燃油离电解液的设计,无需担忧安全隐患。据悉,该产品电芯针刺测试通过率达到100%。
中比新能源尚随军也在专访中表示,卷绕与注液等环节的改变并不会影响半固态技术的圆柱电池出现,因为液态的电解液是在卷绕完成之后注进去的,而不是这个电解液是靠前面的卷的时候就注进去的,所以卷的时候全是也是固体,因此半固态电池与圆柱电池的结合是有希望的,但同时半固态电池还存在制作流程、电解质与电解液的配比以及接触界面等问题仍需进一步研究和改善。
03
电解质技术路线“三国杀”
固态电解质硫化物与氧化物还有聚合物三种技术路线优缺点已是老生常谈,到底哪一种技术路线可以引领未来,其实前景还不甚明朗,但从起点锂电汇总的各个电池企业技术路线来看,大部分企业都押注硫化物电解质,同时在聚合物和氧化物上进行辅助,或者采用两种电解质融合的复合电解质,不过复合电解质也未必是最优解,两种电解质只有化学性质互补时才能将复合电解质发挥到最佳状态,不然也会有短板出现。
但欧阳明高院士则在演讲中传递出明确的信息:2025年对于固态电池来说是关键年份,全固态电池的发展将确定主攻技术路线。
日本此前一再跳票,最新更新的计划是2025年实现第一代全固态电池(硫化物系)量产,预计希望并不是很大,我国电池企业以半固态过渡,但良品率、充电倍率、循环寿命等还需要提升,所以如果想顺利过渡至全固态技术路线,那么必须要提前确立技术路线。
从以上表格以及全球风向来看,硫化物技术路线正被大部分企业所聚焦,并且投入持续增加。
但聚焦不代表押注,很多企业其实是多条腿走路,以焦硫化物路线为主,氧化物和聚合物路线为辅助。
除了硫化物/氧化物/聚合物三足鼎立,第四股势力卤化物电解质也在去年开始受到关注。
卤化物电解质具有高电导率、优异形变能力、优异稳定性等优势,但还是有相关痛点需要克服:1.湿度稳定性问题;2.负极/卤化物电解质界面问题。但很多头部电池厂都有相关研究,例如松下、宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、上汽清陶、吉利、一汽、容百科技、湖南恩捷等。
除了电解质,正负极材料也是关键点,但目前行业对正负极材料的选择已经基本定型,高镍三元/超高镍三元正极+硅碳/锂金属负极就是未来固态电池最佳组合。
04
投融资需注意
去年以来固态电池在资本市场中热度走高,2025年3月更是迈上了新台阶。电池ETF跟踪的中证电池指数中,“固态电池”概念股占比高达近四成。
概念股疯涨背后驱动因素不言自明,行业层面的积极信号不断释放,各家车企和电池厂的计划以及量产时间明确,给了投资者较大安全感,给市场吃了定心丸。
产品的本质是利润,资本逐利的特性在面对任何有潜力领域时候都会加大投资,只是到底是真有前景还是一地鸡毛需要另说,但固态电池作为前沿技术已经逐渐升级为国家重点关注的产业,有巨大的发展空间和想象空间,也鼓励了无数投资者推动股价上涨。
不过,繁荣背后或许会有意想不到的黑洞,面对当今大火的固态电池概念,还需要保持谨慎的态度,因为市场的炒作有时未必对产业而言都是好事。
无论是投资者还是终端用户都必须认识到固态电池市场尚未成熟,概念多于实战,技术也面临着长期在瓶颈期无法突破的窘境,距离产业化仍较为漫长。
截至目前,全球尚无能量产的全固态电池,均为半固态电池,即是有少量产品下线也不具备量产能力,部分车企虽然展示了搭载固态电池的概念车,也未有能力让其量产。
无序的炒作导致股价上涨,背后暗藏着相当大的暴雷风险,泡沫破裂股价下跌会使投资者遭受巨大经济损失,资金被浪费无法为社会创造真正的财富,还会扰乱市场秩序影响行业正常发展。
这一点在近期的一级市场上就有出现端倪,固态电池初创企业融资的新闻越来越少,哪怕是头部的卫蓝、清陶等在2024年后都鲜有融资信息出现,在此前锂电池和储能兴起的时候,无数默默无闻的企业通过资本运作顺利上市,但固态电池概念尽管火爆,却鲜有独角兽企业出现,可能仅有屹锂科技是特例。
更有相关人士透露,有一些早期入局固态电池赛道的相关机构正在寻求退路,尽管属于空穴来风但依然能看出,投资者对固态电池的态度已经从积极变为有待观察甚至更糟。
不过这也和全球大趋势有关,在经济不稳定的情况下,投资机构的评判标准会更加小心谨慎甚至尖酸刻薄,去年大多数锂电公司IPO失败原因就在于此,过往的投资逻辑已经不适用于新时代,在不稳定的情况下,降本增效将代替创新,成为投资机构衡量企业价值的重要标准。
所以,固态电池高昂的研发成本、漫长的验证周期、尚未完全明朗的量产时间,正在让投资机构变得失去耐心,更倾向于投资已经被初步验证的热门技术方向。
并且一级市场与二级市场的投资逻辑也有较大差距,二级市场目光较短,侧重于快速盈利的投资方法,一级市场需要聚焦当下展望未来,所以一二级市场的角度不同,也时刻影响着固态电池投资模式,一些固态电池中尚未解决的痛点,应该成为一级市场重点关注的领域。
起点锂电认为,无论是一级市场还是二级市场,投资固态电池最主要的是看该公司技术水平。
在固态电池赛道虽然入局者众多,但具备深厚技术的公司却寥寥无几,很多上市公司宣布进军却迟迟没有进展,多半原因是因为炒作抬高股价,针对固态电池投资,还是押注头部电池企业以及高校背景强大的初创企业相对靠谱。
05
总 结
强者恒强这句话,对于固态电池照样适用。
不同于储能集成以及电池包组装,固态电池之争是锂电池设备端/材料端/电芯制造端的竞争,也就是说材料相关企业/设备厂/电芯厂/车企会在这场战争中消耗掉大量精力和财力,才能结出胜利的硕果,尽管项目众多产能规划较大,但真正的放量,哪怕是半固态电池放量,才是让市场彻底信服的最根本方法。
包装形态层面,半固态电池或许还会保持圆柱/方壳/软包三足鼎立的局面,可一旦全固态电池出现,软包形态优势会迅速显现,方壳和圆柱形态则需要根据材料的物理化学特性进行内部结构和壳体材料的调整。
材料技术层面,硫化物和氧化物或将根据其优劣势不同,找到适合于自己的领域,但前提是,技术痛点必须得到充分解决。
投融资层面对于固态电池产业来说是比较棘手的问题,因为资本市场需要新的技术突破和新的产能突破,才会对企业产生兴趣,固态电池的研发门槛之高,普通企业难以有其技术掌握,未来高校背景出身的初创企业和头部电池企业还会是资本市场关注的重点领域。
来源:起点锂电官方