硫化物一统江湖!全固态电池路线之争落幕

360影视 国产动漫 2025-09-08 15:17 3

摘要:传统锂离子电池面临能量密度瓶颈(逼近理论极限)和安全隐患(电解液易燃),固态电池凭借高安全性(热稳定性提升300%)、高能量密度(理论值500Wh/kg)和简化结构(省去隔膜/电解液)成为下一代电池技术方向。

传统锂离子电池面临能量密度瓶颈(逼近理论极限)和安全隐患(电解液易燃),固态电池凭借高安全性(热稳定性提升300%)、高能量密度(理论值500Wh/kg)和简化结构(省去隔膜/电解液)成为下一代电池技术方向。政策支持:中国形成“中央定调+地方试点”体系,工信部要求2027年前打造3-5家全球龙头企业,上海/珠海等地规划2030年建成完整产业链。应用场景拓展新能源汽车:东风/蔚来/赛力斯已实现半固态电池装车,丰田/宝马/奔驰规划2025-2030年推出全固态电池车型。低空经济:eVTOL飞行器要求电池能量密度≥400Wh/kg(如亿航智能固态电池续航提升60%-90%),政策推动2024年400Wh/kg级航空锂电池量产。技术路线代表材料优势瓶颈产业化进展硫化物Li₆PS₅Cl, Li₁₀GeP₂S₁₂离子电导率最高(10⁻³~10⁻² S/cm)水氧敏感性高,易产生H₂S日韩主导(丰田/松下),宁德时代/蜂巢能源布局;赣锋锂业/光华科技量产硫化锂氧化物LLZO, LATP稳定性强,电化学窗口宽(>5V)界面阻抗高,加工性能差清陶能源/贝特瑞量产LLZO/LATP;卫蓝新能源半固态电池装车聚合物PEO, PVDF柔韧性好,易加工室温离子电导率低(<10⁻⁴ S/cm)法国Bolloré量产;天赐材料/恩捷股份研发中卤化物Li₃YCl₆成本低,兼容高压正极耐潮性差,含稀土元素成本高亿纬锂能技术储备;实验室阶段为主

趋势:全固态电池聚焦硫化物路线(全球企业选择占比38%),中国规划2027年实现硫化物全固态电池小规模量产。

核心原材料硫化锂:硫化物电解质必备材料(成本占比82%),纯度要求>99.9%。制备工艺:碳热还原法成本最低(4.65万元/吨),赣锋锂业/天齐锂业布局量产。氧化锆:氧化物电解质关键材料(占LLZO成本25%),国瓷材料/东方锆业主导供应。材料成本对比:硫化物>卤化物(4.1万元/吨)>氧化物(1.5万元/吨)。成膜工艺湿法工艺(主流):溶剂成膜,但残留溶剂降低电导率。干法工艺(趋势):无溶剂直接压膜(如恩捷股份70T压力设备),成本降10%以上,适配硫化物/卤化物。电池企业规划宁德时代:2024年交付半固态电池(CTSC-1,350-400Wh/kg)。比亚迪:2025年量产硫化物全固态电池(BladeSolid1.0,400-450Wh/kg)。清陶能源:2025年Q1量产氧化物全固态电池(QTB-100,420-480Wh/kg)。公司布局重点进展上海洗霸氧化物/硫化物粉体收购有研稀土硫化锂资产,供货26家客户天赐材料硫化物电解质实验室公斤级生产,2027年目标千吨级产线厦钨新能低残碱LLZO、高纯硫化锂开发第三代LLZO,用于正极包覆恩捷股份硫化物电解质膜实现卷对卷生产,小批量供货华盛锂电高纯硫化锂/Li₆PS₅Cl离子电导率达5.57mS/cm半固态过渡:2023-2025年氧化物/聚合物混合电解质装车(能量密度300-400Wh/kg)。全固态突破:2025-2027年:第一代硫化物全固态电池(石墨负极,200-300Wh/kg)。2027-2030年:第二代高硅负极电池(400Wh/kg)。2030年后:锂负极电池(500Wh/kg)。产能预测中国固态电池出货量:2024年7GWh → 2028年30GWh(CAGR 44%)。

结论:固态电池电解质行业处于产业化前夕,硫化物路线成为全固态电池主流选择,硫化锂材料及干法成膜工艺是供应链突破关键。政策支持、车企装车计划及低空经济需求将驱动市场2025-2027年进入快速增长期。

来源:禾略研究院

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