國軒高科在近期舉辦的公司科技大會上宣布了一項(xiàng)重要進(jìn)展:其首條全固態(tài)電池中試線已經(jīng)順利建成,并且所生產(chǎn)的電池樣件已開始裝車進(jìn)行路測。這一消息標(biāo)志著國軒高科在全固態(tài)電池領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。
據(jù)悉,國軒高科早在一年前就已透露了其全固態(tài)電池的發(fā)展藍(lán)圖,計劃于2027年進(jìn)行小批量上車實(shí)驗(yàn),并預(yù)計在2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前,公司正按照既定時間表穩(wěn)步前行。
無獨(dú)有偶,清陶能源也在先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會上表示,其全固態(tài)電池即將于今年年底下線,并計劃在2027年實(shí)現(xiàn)批量交付。清陶能源作為一家專注于全固態(tài)電池技術(shù)的創(chuàng)業(yè)公司,與上汽集團(tuán)攜手推進(jìn)這一量產(chǎn)計劃,并取得了顯著進(jìn)展。
值得注意的是,寧德時代和比亞迪這兩大動力電池巨頭同樣將全固態(tài)電池的小批量裝車時間定在了2027年。國內(nèi)多家電池與整車企業(yè)也紛紛發(fā)布了類似的發(fā)展規(guī)劃,全固態(tài)電池量產(chǎn)已進(jìn)入倒計時階段。
全固態(tài)電池相較于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池具有諸多優(yōu)勢,如更高的能量密度、更好的安全性和更長的使用壽命。其中,能量密度的提升意味著在相同體積和重量下,全固態(tài)電池能夠存儲更多電量,從而有效提升電動汽車、電動飛機(jī)等產(chǎn)品的續(xù)航能力。
然而,盡管時間表已經(jīng)明確,技術(shù)突破與大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用之間仍存在巨大挑戰(zhàn)。蜂巢能源高級副總裁張放南指出,全固態(tài)電池在成本、循環(huán)壽命等方面仍存在諸多不足,且在2030年之前難以有效解決。他強(qiáng)調(diào),達(dá)到市場端應(yīng)用水平存在較大風(fēng)險。
全固態(tài)電池技術(shù)攻堅的難點(diǎn)主要集中在固態(tài)電解質(zhì)上。目前,硫化物、氧化物與聚合物是三種主要的技術(shù)路線,它們各有優(yōu)缺點(diǎn),且行業(yè)內(nèi)尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)路線選擇。硫化物因其電導(dǎo)率可媲美液態(tài)電解液而成為熱門選擇,但對密封性、工藝等方面要求更高。而清陶能源和衛(wèi)藍(lán)新能源則選擇了避開硫化物路線,以降低成本為主要考量。
硫化物全固態(tài)電池的成本預(yù)計是當(dāng)前液態(tài)鋰電池的數(shù)倍,且未來3-5年的降本空間尚不明朗。衛(wèi)藍(lán)新能源首席科學(xué)家李泓認(rèn)為,從歷史發(fā)展規(guī)律來看,鋰電池降本是趨勢,但在大多數(shù)應(yīng)用場景下,全固態(tài)電池的價格空間難以超過現(xiàn)有液態(tài)電池20%以上。因此,在技術(shù)路線設(shè)計階段選擇合適的材料至關(guān)重要。
盡管面臨諸多挑戰(zhàn),但鋰電池行業(yè)并未放棄探索全固態(tài)電池的可能性。國軒高科全固態(tài)項(xiàng)目總工程師潘瑞軍表示,隨著硫化物電解質(zhì)的全固態(tài)電池量產(chǎn),其價格有望大幅下降,甚至可能長期低于液態(tài)鋰電池。同時,聚合物和氧化物兩條固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線也在電池公司的重點(diǎn)考慮范圍之內(nèi)。
將不同種類的電解質(zhì)進(jìn)行復(fù)合,取長補(bǔ)短,也被認(rèn)為是一種可行的解決方案。例如,衛(wèi)藍(lán)新能源就選擇了氧化物和聚合物復(fù)合的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)。而蜂巢能源董事長楊紅新則認(rèn)為,氧化物與聚合物復(fù)合的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線可能在成本方面更快達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用的條件。
在現(xiàn)階段,鋰電池行業(yè)尚未找到兼具性能和經(jīng)濟(jì)可行性的全固態(tài)電池解決方案。因此,不輕易放棄任何一種可能通向終點(diǎn)的技術(shù)路線,已成為行業(yè)共識。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低,全固態(tài)電池有望在未來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。