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国轩高科和清陶能源等公司已建成全固态电池中试线,计划于2027年实现小批量装车实验。全固态电池在能量密度、安全性和寿命方面有望取得显著进步,但技术突破与大规模商业化应用之间仍存在巨大挑战,固态电解质技术路线选择尚未统一。

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已开始装车路测。这家国内头部锂电池公司一年前披露,其全固态电池计划于2027年小批量上车实验,并预计2030年实现量产,目前正按计划推进。

清陶能源总经理李峥在5月16日的先进电池前沿技术研讨会上表示,今年年底将下线可供装车的全固态电池,并计划于2027年实现批量交付。清陶能源是一家全固态电池创业公司,与上汽集团共同宣布了上述量产计划。

宁德时代(300750.SZ)和比亚迪(002594.SZ)也披露了全固态电池的发展计划,预计2027年小批量装车。多家国内电池与整车企业同样发布了类似规划。全固态电池采用固态电解质材料,有望显著提升能量密度、安全性和寿命,被视为锂电池的终极技术。

全固态电池的能量密度提升,意味着电动汽车、电动飞机等产品续航能力将得到有效提升。然而,从技术突破到大规模商业化应用之间,仍面临巨大挑战。蜂巢能源高级副总裁张放南表示,全固态电池在成本和循环寿命方面存在不足,2030年前难以有效解决。

固态电解质是全固态电池技术攻坚的难点,行业内对技术路线的选择尚未统一。硫化物、氧化物与聚合物是三种主要研发方向,各有优缺点。宁德时代、比亚迪和国轩高科主攻硫化物路线,而清陶能源和卫蓝新能源则选择了其他方向。

硫化物电导率高,但成本和对工艺的要求也更高。清陶能源和卫蓝新能源选择规避硫化物,因为短时间内难以降低成本。硫化物全固态电池的成本预计为当前液态锂电池的数倍,未来3-5年的降本空间不明朗。

国轩高科全固态项目总工程师潘瑞军认为,随着硫化物电解质的全固态电池量产,价格有望大幅下降,长期来看甚至可能低于液态锂电池。聚合物和氧化物路线也在考虑之中,聚合物成本低但电导率差,氧化物电导率高但制造困难。

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。卫蓝新能源选择了氧化物和聚合物复合的固态电解质技术。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,因此不轻易放弃任何一种可能的技术路线。

(文章来源:界面新闻)