技术路线竞争格局 - 固态电池领域存在三条主要技术路线:离子电导率最高、被日韩企业寄予厚望的硫化物路线;稳定性好、国内广泛布局的氧化物路线;加工性能优异、近期因技术突破而备受关注的聚合物路线 [1][2] - 硫化物路线性能上限最高,日本丰田积累了约1300项相关专利并计划于2027-2028年推出全固态电动车,宁德时代、比亚迪等国内头部企业也将其作为核心攻关方向 [2] - 聚合物路线展现出弯道超车潜力,清华大学团队研发的新型含氟聚醚电解质使电池能量密度达到604瓦时每千克,较现有商业化电池提升近3倍,且被认为大规模产业化潜力最大 [1][3] 产业化挑战与瓶颈 - 全固态电池面临核心的固-固界面技术瓶颈,导致良率远低于成熟液态电池,实验室0.1安时单层电池循环寿命超1000圈,但放大到100安时大软包时寿命往往腰斩 [4] - 技术瓶颈推高成本,全固态电池成本约400-800美元/千瓦时,是液态电池的3-5倍,关键材料硫化锂价格虽回落仍占据电解质成本主要部分 [4] - 制造环节挑战巨大,全固态电池生产线与现有液态电池生产线兼容度不足50%,需要全新干法电极、等静压设备,投资巨大 [5] 商业化进程与市场应用 - 全固态电池商业化仍需时间,2027年仅为试产而非规模上量元年,预计将出现高端全固态、主流半固态的多元并存时期,过渡期短则2-3年长则5-10年 [5] - 产业界正探索多元化应用路径,北京纯锂新能源将全固态电池应用于储能和两轮电动车并已进入量产交付,鹏辉能源将半固态电池应用于高端移动电源市场 [6][7] - 建议产业进军低空经济、人形机器人等高端领域,据预测2030年人形机器人电池需求将超100吉瓦时,这些领域对价格敏感度低,是固态电池绝佳的孵化器 [7] 政策支持与产业协同 - 工业和信息化部等八部门联合发布的《新型储能制造业高质量发展行动方案》明确将固态电池列为锂电池发展的重要方向,并提出加强技术标准布局 [1] - 2024年成立的中国全固态电池产学研协同创新平台整合顶尖研发资源,推动专利共享,集中攻坚界面、成本等共性难题,上海等地也设立专项基金支持研发与产业化 [7] - 建议建立开放共享的中试平台,让高校和初创公司的优秀技术能进行工程化验证和工艺摸索,缩短从技术到产品的时间 [8]
多条技术路线并行,固态电池产业化还要闯过几道关?
科技日报·2025-11-11 00:20