固态电池:终结电动汽车“里程焦虑”的关键技术革命
日期:2025-07-01 15:37:32 / 人气:4

一、固态电池:突破传统,引领未来
电动汽车的“里程焦虑”即将成为历史,固态电池的发展已进入关键阶段。比亚迪、国轩高科、一汽集团等企业的60Ah车规级电芯已下线,能量密度达350 - 400Wh/kg,充电倍率1C,循环寿命1000次,装车时间早于预期。固态电池使用固态电解质替代传统锂离子电池的液态电解液和隔膜,从根本上解决电池热失控引发的起火爆炸问题,安全性大幅提升。同时,在能量密度上,同等体积电池可提供更长续航里程,充电一次可行驶1000公里,还能解决冬季续航缩水痛点,工作温度范围扩展至 - 40℃至150℃。
二、发展阶段:半固态先行,全固态跟进
依据电解液质量含量,电池分为液态、半固态、准固态和全固态。全固态电池界面问题技术难度大,短期难以解决,半固态理念在中国率先展开。从性能、经济性、工艺等条件对比,全固态电池远期性能潜力大,适合对安全性和能量密度需求大的领域,是对现有高能量密度体系的升级方案。中国企业如清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂电等率先开启半固态量产装车,日韩企业则选择直接进行全固态研发。
三、增量市场:材料与技术的升级
正极材料:固态电池追求高能量密度,正极材料向高镍三元正极、富锂锰基正极等方向迭代,高镍三元正极材料发展成熟,是中短期主要增量,制造工艺趋向高压实技术以提升体积能量密度。
负极材料:中短期硅碳负极为主要增量,长期转向锂金属负极。硅碳负极掺混石墨形式使用,已发展至第三代CVD气相硅碳;锂金属负极虽是理想方向,但面临锂枝晶和体积变化问题,需改良方案改善离子电导率。
固态电解质:带来从0 - 1的增量,半固态以隔膜涂覆等技术为主,全固态以硫化物体系为主。全固态量产难点在于改善固 - 固界面接触,提升循环寿命和快充性能,核心壁垒在于电池制造,对设备精度和工艺要求大幅提升。原材料中,固态电解质和锂金属负极价值量高,硫化锂为量产降本核心,锂金属负极制造壁垒高,蒸镀PVD有望推动产业化。
四、投资机会:企业布局与技术突破
国轩高科:固态电池产业化进程提速,发布“G垣”准固态电池和硫化物“金石”全固态电池,前者已进入客户验证阶段,后者开始装车路测。公司规划12GWh“G垣”准固态电池产能,首条0.2GWh全固态电池中试线已建成,第一代2GWh全固态电池量产线设计工作已启动。
宏工科技:作为国内电池材料生产设备头部企业,在固态电池领域快速崛起。核心在于干法电极前段工艺设备研发,与深圳清研电子合资开发的混合均质一体机突破PTFE材料处理难题,产品性能行业领先。设备已渗透进清陶能源等头部企业供应链,清陶能源1GWh固态电池产线中,宏工设备占比超30%。
天奈科技:固态电池对碳纳米管导电剂需求强烈,公司自2007年致力于碳纳米管推广应用,国内市场占有率高。固态电池导电剂用量远超液态电池,公司规划项目填补国内百吨级规模化量产单壁碳纳米管空白,将极大填补国内需求缺口。
五、结语
固态电池作为一项具有革命性的技术,将有效解决电动汽车的“里程焦虑”问题,推动电动汽车行业的快速发展。在材料、技术和投资机会等方面,固态电池都展现出巨大的潜力。相关企业的积极布局和技术突破,将进一步加速固态电池的产业化进程。随着技术的不断成熟和成本的降低,固态电池有望在未来成为电动汽车的主流电池技术,为人们的出行带来更多便利和环保效益。
作者:沐鸣娱乐
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