随着2025年的到来,固态电池领域正迎来前所未有的热度。从汽车制造商到电池生产商,再到科研机构与资本界巨头,各方势力都在积极争夺“终极电池技术”的领先地位。二级市场上,电池板块同样吸引了大量资本的涌入。
自2月起,长安汽车、现代汽车、比亚迪和梅赛德斯-奔驰等知名车企纷纷宣布推出固态电池计划,标志着固态电池技术正逐步走向商业化应用。中信证券的研究报告指出,自2024年以来,行业对全固态电池的装车节奏预期逐渐明确,预计2027年将实现小批量或示范性应用,2030年则有望实现大规模量产。2025年将是半固态电池成熟产品推出并逐步放量的关键年份,同时全固态电池的技术路线也将更加明晰。
固态电池作为下一代电池技术的核心方向,其在能量密度、安全性和循环寿命上的革命性突破,被视为解决新能源汽车续航焦虑和储能成本瓶颈的“终极答案”。这一技术变革正在重塑万亿规模的能源产业链,引发了广泛的关注。
在固态电池技术的探索中,各企业采取了不同的技术路线。南都电源作为其中的佼佼者,已经完成了固态电池的产品开发阶段,并建立了中试线。其研发的20Ah全固态电池采用了超高镍三元正极材料和限域生长的硅碳负极体系,能量密度高达350Wh/kg,循环寿命可达2000次。在循环性能方面,该电池在完全充放电500次后,容量保持率仍为93.4%,经过2000次循环后,容量保持率依然超过80%。
南都电源前瞻技术研发部总监屠芳芳博士表示,固态电池与传统锂电池的核心差异在于电解质形态的变革。传统锂电池使用的有机电解液存在易燃易漏、分解温度低、副反应多等缺陷,而固态电解质则具有优异的高温稳定性和化学稳定性。南都电源目前主要基于氧化物的复合固态电解质技术路线进行研发,该技术路线具有环境稳定、成本低廉、工艺兼容性强等优势。
除了南都电源外,国内还有多家企业也在积极布局固态电池技术。赣锋锂业、鹏辉能源、上海洗霸、卫蓝新能源、清陶能源和太蓝新能源等公司均聚焦于氧化物技术路线的研发。而宁德时代、比亚迪、恩捷股份、亿纬锂能和国轩高科等企业则主要致力于硫化物技术路线的开发。屠芳芳指出,多样化的技术路线是产业发展的必经之路,将加快推进产业进步。
然而,固态电池在技术层面也面临着一些挑战。由于固态电池的“固-固界面”接触性较差,容易出现界面电阻大、循环性能差等问题。为了解决这一难题,南都电源研究院开发了一种氧化物电解质原位成膜组装技术,通过在电极表面原位形成薄膜,引入三明治结构设计以及界面增塑剂,有效改善了固态电解质与电极之间的界面接触。研究团队还设计了柔性两相氧化物电解质,以增强材料的柔韧性。
随着固态电池技术的不断成熟和更多参与者的加入,行业内对于固态电池实现产业化的预期正逐渐趋于统一。据日本市场调查机构富士经济的调查报告显示,2024年全固态电池全球市场规模预估约为54.19亿元人民币,是2023年的4倍。预计到2045年,这一市场规模将扩大至约4073.51亿元人民币。
中国科学院院士欧阳明高在公开演讲中提到,2025年全固态电池的发展将确定主攻技术路线。他预测,以硫化物为主体电解质的车用第一代全固态电池将于2025至2027年实现量产,第二代全固态电池则将于2027至2030年实现量产。南都电源表示,尽管2025年固态电池业务对公司业绩影响有限,但随着技术成熟和应用场景拓展,固态电池有望成为下一代颠覆性技术。
南都电源正积极与相关企业展开合作,推动固态电池在轻型动力和储能市场的应用。目前,公司已与雅迪集团签署战略合作协议,共同推动固态电池在轻型电动车中的应用。南都电源还与重庆太蓝新能源等企业合作,共同推进固态电池技术的标准化和产业化。