摘要:在新能源汽车的赛道上,固态电池宛如一颗闪耀的明星,被视作突破续航与安全瓶颈的“救星”。从实验室到量产装车,固态电池的每一步进展都备受瞩目。如今,新能源汽车的发展可谓日新月异,续航焦虑却像“紧箍咒”一样,让消费者在选择时犹豫不决。而固态电池,凭借着高能量密度、长
固态电池规模装车预计要到何时?
在新能源汽车的赛道上,固态电池宛如一颗闪耀的明星,被视作突破续航与安全瓶颈的“救星”。从实验室到量产装车,固态电池的每一步进展都备受瞩目。如今,新能源汽车的发展可谓日新月异,续航焦虑却像“紧箍咒”一样,让消费者在选择时犹豫不决。而固态电池,凭借着高能量密度、长续航、高安全性等优点,仿佛是解开这一难题的“钥匙”,引得无数车企和电池厂商纷纷投入研发。那么,固态电池规模装车究竟预计要到何时呢?这一问题就像一场充满悬念的“解谜游戏”,让整个行业翘首以盼。
先看看当下的技术进展情况。目前,众多企业和科研机构在固态电池领域不断发力,取得了不少令人瞩目的成果。某能的“龙景二号”全固态电池成功下线,能量密度高达300Wh/kg,体积能量密度达到700Wh/L ,主要面向人形机器人、低空飞行器以及AI等高端装备应用领域。某迪也成绩斐然,已成功下线60Ah全固态电池中试产品,电芯级能量密度达400Wh/kg,体积能量密度达800Wh/L,是现有液态电池的两倍,电池包能量密度超280Wh/kg,还支持5C超快充技术,充电10分钟续航可增加1200公里,在零下40摄氏度低温环境下也能稳定工作。某科也不甘示弱,其准固态电池能量密度已经达到了每千克三百瓦时,可以实现一千公里续航,并且预计年内实现批量装车,还宣布首条全固态中试线已正式贯通,良品率达90%,已正式启动第一代全固态电池2GWh产线的设计工作 。从这些成果来看,固态电池技术正在飞速进步,似乎距离大规模装车越来越近了。
再瞧瞧各大车企和专家对于固态电池装车的规划和预测。中国科学院院士欧阳明高预测,全固态电池产业化将于2027 - 2028年开始,到2030年实现规模产业化,届时能量密度可达400Wh/kg,超越传统液态和固液混合电池;而能量密度达到500Wh/kg的车用全固态电池将于2030 - 2035年间实现量产,不过这期间有5年不确定期。某迪计划2027年启动全固态电池批量示范装车,首搭高端车型如仰望U9等,预计装车量约1000台,2030年实现全固态电池大规模量产。某技表示预计今年年底建成硫化物全固态电池中试线,并向战略合作伙伴客户交付60Ah的第一代硫化物全固态电池,将于2026 - 2027年推进小批量量产装车,2030年将实现大规模量产 。从这些规划中不难看出,2027 - 2030年被众多业内人士视为固态电池发展的关键时期,大规模装车很可能在这期间逐步实现。
尽管技术有了显著进步,规划也看似美好,但固态电池要实现规模装车,仍面临着诸多挑战。成本就是一只“拦路虎”,目前全固态电池的成本预估是传统液态锂电池的3 - 5倍。硫化物电解质的核心原料硫化锂价格非常昂贵,单价超100万元/吨,即便天齐锂业宣布了硫化锂制备新技术以降低成本,可短期内材料成本压力依旧巨大。氧化物电解质单吨成本虽相对较低,约4.65万元,但整体电池制造成本仍远高于液态电池。研发与产业化成本同样高昂,从实验室小试、中试到规模化量产,每个阶段都需要海量的资金支持,这对于许多企业,尤其是中小企业和新入局者来说,无疑是一道难以跨越的资金壁垒。技术层面也存在难题,固态电解质与电极材料之间的物理和化学接触问题,也就是“固固界面难题”,是当前全固态电池研发中最核心的技术瓶颈。像是物理接触方面,固态电解质和电极均为干性固体材料,无法像液态电解液那样渗透到电极孔隙中形成紧密接触,导致界面接触面积不足,两者接触面易存在微观缝隙,锂离子传输路径受阻,界面电阻大幅增加,而且充放电时电极材料的膨胀收缩还会导致界面分离形成“S区”,此外,压力敏感性问题使得需通过高压设备强制压实界面,可工艺复杂且难以规模化。化学稳定性上也有麻烦,固态电解质与电极之间可能发生副反应,电化学腐蚀高电压正极材料,锂金属负极在循环中形成的枝晶可能刺穿电解质层引发短路,界面钝化反应还会使反应产物积累导致离子传输效率持续下降,循环寿命骤减,实验室级电池循环次数不足500次。不同电解质材料线路还存在技术线路分歧和材料选择的三难困境,硫化物离子电导率最高,却遇水汽生成剧毒硫化氢,需要全干燥的环境才能生产;氧化物化学稳定性强硬度高,但接触面差,需纳米级粉体加工才能批量生产;聚合物柔性易加工,室温电导率却低,需要加热到60度以上才能够使用。
综合目前的技术进展、企业规划以及面临的挑战来看,固态电池在2027 - 2030年实现小批量装车是比较有可能的 。在这期间,随着技术的不断成熟和成本的逐步降低,一些高端车型或特定领域的车辆可能会率先搭载固态电池。就像当年新能源汽车刚开始发展时,先从高端车型和部分特定市场慢慢推广,再逐渐普及开来。但要实现大规模装车,让固态电池成为新能源汽车的主流配置,或许还需要等到2030年之后。毕竟,要彻底解决成本和技术难题并非一蹴而就,需要时间的沉淀和行业的共同努力。不过,随着政策的大力支持,工信部与市场监督管理总局印发《电子信息制造业2025 - 2026年稳增长行动方案》,从支持基础研究、加强创新平台建设、推动产业有序发展等方面为固态电池产业带来利好,再加上企业持续加大研发投入,相信在不久的将来,固态电池大规模装车的那一天终将到来,届时新能源汽车行业也将迎来一场全新的变革。
来源:步尧投思