GWh项目频现 固态电池量产“竞速”

浩博电池网讯：近期，固态电池领域的GWh项目从过去的频繁“规划”，正式迎来开工、投产。

  清陶（昆山）总投资50亿元的固态锂电池产业化项目6月即将投产，生产设备陆续进场，规划一期项目年装机量3.5GWh，三年内全部达产后年装机量将达10GWh。

  欣界能源新一代锂金属固态电池项目近期落户常州金坛，总投资30亿元，计划9月开工，规划总产能为5GWh，分两期建设。

  恩力动力5月内先是滁州10GWh先进电池制造基地项目开工，后其固态电池PACK工厂项目落户廊坊广阳。

  身处争议中的固态电池正以装机、量产等实际进展拨开迷雾，落地产业化。

  显著催化固态电池产业化进程的因素之一是应用市场愈发强烈的装机诉求。新能源乘用车市场装机数据显示，1-4月半固态电池装机量已达1.1GWh。同时，在低空经济的火热之下，寻找更高性能动力电池成为一大关键。

  电池可细分为液态(25wt%)、半固态(5-10wt%)、准固态(0-5wt%)和全固态(0wt%)四大类，目前，业内所称的固态电池并未对半固态、准固态、全固态做明确划分。

  而产业更为关切的是全固态技术突破。就在近期，一则国内或将投入约60亿元用于全固态电池研发的消息披露，全固态道路已受到国家的大力支持。

  包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持，推动全固态电池产业化紧迫性凸显。

  具体在全固态量产落实路径上，企业在正负极、电解质、生产工艺各个环节的选择上各有特色。这与材料体系、技术路线分化明确的液态锂电池明显不同，鲜少见到路径完全一致的固态电池企业。

  在量产竞速的拐点，固态电池企业现也面临着放大规模的工程化难题。如何把电芯做大？以及如何把产线产能提高？成为固态电池产业化越发重视的问题。对应的，这也向产业链张开配套产线的需求缺口。

锚定各自优势

多元技术路线并行

  以电解质区分，固态电池技术主要有氧化物、硫化物、聚合物三大技术路线，以及新近的卤化物路线。基于电解质技术路线的划分之下，每一企业正负极或制备工艺都不尽相同。

  量产进程最为急切的上汽清陶所披露技术路线，以聚合物、无机物复合的固态电解质材料为基础，采用高电压锰基正极材料和锂金属基复合负极材料，将于2026年实现量产，能量密度超过400wh/kg，体积能量密度超过820wh/L，电芯容量超过75Ah。

  上述规划项目的欣界能源、恩力动力本次并未明确披露具体技术路线与具体的固态形态，而近期国内投入支持消息中所提及的另外几家企业技术路线以硫化物居多。

  宁德时代首席科学家吴凯在重庆CIBF 2024表示，宁德时代正沿着硫化物电解质路线进行研发，并已成功建立起10Ah级全固态电池验证平台。

  比亚迪则在2022年末就有消息显示，其全固态锂电池在重庆生产将装车试验，目前其两种技术路线氧化物、硫化物固态电池均已完成生产，可进行装车试验。该消息称，比亚迪固态电池使用硅基材料作为负极时，能量密度能达到400Wh/kg。

  一汽研发总院新能源开发院电池开发部全固态电池采用硫化物技术路线，开发容量10Ah，比能量320Wh/kg、680Wh/L，循环寿命超过500次的全固态电池，目前10Ah级全固态电芯已试制完成。

  卫蓝新能源在全固态技术方面已对氧化物路线进行布局，其氧化物路线半固态电池已向蔚来交付。

  三种技术路线中，氧化物电解质具有较高的离子电导率和稳定性，但界面电阻较大；硫化物电解质则具有较高的离子电导率和较低的界面电阻，但稳定性相对较差；聚合物电解质则具有较好的柔韧性和加工性，但离子电导率较低。

  从上述电池企业的正负极选择看，具备更高电压平台富锰材料，与更具高比能潜能锂金属负极、硅基负极受到固态电池企业青睐，其中锂金属负极应用显著提速。

  无论正负极还是固态电解质材料界面稳定性是从半固态走向全固态的核心，通常还需要优化材料组成、结构和界面设计等方式来实现。此外，半固态过渡至全固态电池还需要逐步解决技术、工艺和成本等问题。

进入GWh量产

固态电池应对工程化挑战

  近期多项GWh级别项目规划、投产推动固态电池正式进入量产竞速。但必须承认的是，目前业内产业化项目中多为“固态电池”，距离全固态电池的规模化仍需要时间。

  深耕软包高性能动力电池企业孚能科技认为，固态电池在尚未实现大规模商业化和成本问题没有彻底解决之前，会有很长一段时间液态电解质、半固态、固态共存并生的阶段。

  半固态电池虽然含有固态电解质，但还含有部分液态电解液以及隔膜，固态电池是没有液态电解液和隔膜的，从电池的组成成分而言，两者有本质的区别。

  孚能科技表示，半固态电池生产工艺设备与现有的液态电池基本相似，因此可以沿用已有的成熟产业链，快速进行产业化，半固态电池是全固态电池的必然发展阶段。而全固态电池还面临着材料产业链不成熟、设备供应链也不成熟的问题。孚能科技将在未来5年之内完成从半固态电池到全固态电池的产品化。

  在固态产线搭建上，各家企业工程设计不同原位固化、干法电极、等静压、3D打印等新技术都可在全固态电池制程中找到一席之地。在材料制备环节，需要精确控制原料的配比和混合均匀性，以保证固态电解质的性能稳定；在电芯组装环节，需解决电极与电解质之间的界面问题，如采用热压技术提高电极与电解质的接触面积和紧密程度。

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  在材料产业链方面，在车规电池、航空电池多个应用领域的强烈呼唤下，固态电池商用比实际量产进程更为急切，催化固态电池产业链成形，固态电池企业在产业化之初已着手与材料企业的合作布局。

  从相关布局企业看，固态电解质、固态正负极材料主要在小试、中试的导入阶段，尚未进入产能扩充阶段。而入局企业中，锂电四大主材老牌巨头争相入局，除了自身“老本行”尤为重视突破固态电解质，对硫化物电解质技术的突破被多次提及。

【责任编辑：孟瑾】