全固态电池扎堆2027年量产，技术难题都解决了吗？
界面新闻记者 |
国轩高科(002074.SZ)在5月17日的公司科技大会上宣布，已建成首条全固态电池中试线，生产的电池样件目前开始装车路测。
这家国内头部锂电池公司在一年前披露，其全固态电池计划2027年小批量上车实验，预计2030年实现量产。国轩高科称，目前正按照上述时间表推进。
在5月16日举行的先进电池前沿技术研讨会固态与新体系电池分会场上，清陶能源总经理李峥亦表态称，今年年底可供装车的全固态电池将下线，2027年实现批量交付。
清陶能源是一家全固态电池创业公司，其与合作车企上汽集团在一年前宣布了上述全固态电池量产计划。李峥称，该目标当前进展顺利。
根据宁德时代(300750.SZ)、比亚迪(002594.SZ)两家动力电池龙头所披露的时间表，其全固态电池小批量装车的时间点也将是2027年。另有多家国内电池与整车企业同样发布了类似规划。
与传统的液态锂电池相比，全固态电池放弃了易燃易爆的液态电解质，采用固态电解质材料，有望在能量密度、安全和寿命等方面取得显著进步，被视为锂电池终极技术。
电池的能量密度越高，意味着同等体积、重量的电池可以拥有更多电量，可以有效提升电动汽车、电动飞机、人形机器人产品的续航能力。
就上述企业所披露的时间表而言，全固态电池量产已进入倒计时。但技术突破与大规模商业化应用之间，仍存在着巨大的鸿沟有待跨越。
蜂巢能源高级副总裁张放南近期在接受界面新闻等媒体采访时称，全固态电池在成本、循环寿命等方面仍然存在诸多不足，在2030年之前难以有效解决，达到市场端应用水平存在较大风险。
这家国内排名前十的动力电池公司也在开展全固态电池技术的研发，但并未公布量产装车的时间表。
全固态电池技术攻坚的难点，主要在于固态电解质。
行业内对于固态电解质的技术路线选择尚未统一，硫化物、氧化物与聚合物是三种目前的主要研发方向，它们有着各自的优缺点，各家电池和整车企业也有着不同偏好。
硫化物在上述三者中最为热门，宁德时代、比亚迪和国轩高科都将其作为主攻方向，它也是日本丰田汽车等整车企业的研发重点。硫化物的电导率可以媲美液态电解液，是其成为热门技术路线的关键因素，但这种材料对密封性、工艺等方面要求更高。
在技术路线选择方面，清陶能源和另一家全固态电池明星初创公司卫蓝新能源均未选择硫化物。李峥解释称，在材料体系选择上规避硫化物电解质，是因为其在短时间内难以降低成本。
根据欣旺达(300207.SZ)此前提供给界面新闻的数据，硫化物全固态电池的成本预计为当前液态锂电池的数倍，且未来3-5年有多少降本空间还很不明朗。
卫蓝新能源首席科学家李泓称，从历史发展规律来看，锂电池降本是趋势，在大多数应用场景下，难以为全固态电池提供高于现有液态电池20%以上的价格空间。
“如果在技术路线设计阶段锁定了一些价格昂贵的材料，会导致未来降本的空间有限，对于产业应用特别是在电池装车方面产生较大阻碍。”李峥认为。
国轩高科全固态项目总工程师潘瑞军则认为，随着硫化物电解质的全固态电池量产，其价格有望出现大幅下降，长期来看甚至可能低于液态锂电池。
除了硫化物路线，聚合物和氧化物两条固态电解质技术路线也在电池公司的重点考虑范围之内。聚合物电解质成熟度较高，加工性好且成本低，但电导率差是其显著缺点。氧化物电解质电导率较高，但规模化制造困难。
此外，将不同种类的电解质进行复合，取长补短，被认为是一种可行方案。比如卫蓝新能源选择的就是氧化物和聚合物复合的固态电解质技术。
蜂巢能源董事长杨红新亦认为，氧化物与聚合物复合的固态电解质技术路线，有可能相比硫化物更快在成本方面达到商业化应用的条件，尽管其在能量密度等性能方面可能不及硫化物技术路线。
就现阶段而言，锂电池行业尚未找到兼具性能和经济可行性的全固态电池解决方案，在这一背景下，不轻易放弃任何一种可能通向终点的技术路线，成为了行业共识。