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固態電池熱潮下的冷思考:安全隱憂未解,液態電池仍有廣闊天地

   時間:2025-12-17 03:36:27 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

近期,鋰電行業呈現出冰火兩重天的態勢,一邊是固態電池熱度居高不下,另一邊則是鋰電池起火事件引發關注。固態電池成為行業焦點,今年各類行業活動中,它幾乎從未缺席,技術突破與量產的消息不斷傳來,資本市場也對其概念瘋狂追捧,炒作熱潮一波接著一波。

從資金流向來看,固態電池備受資本青睞。數據顯示,今年以來,固態電池領域發生了40余起投融資事件。投資機構陣容強大,不僅有國家制造業轉型升級基金等國家級資本入場,工銀投資、紫金礦業等大型金融及產業機構也紛紛參與,梅花創投等知名創投機構不甘落后,甚至沙特阿美等國際巨頭也加入其中。在二級市場,沾“固”就火的現象十分明顯,固態電池指數持續上揚,相關個股表現強勁。例如上海洗霸股價今年漲幅超過241%;9月5日,先導智能股價漲停,成交額高達161億。

然而,在固態電池火熱的背后,其缺點和短板卻被忽視,這對鋰電行業的健康發展極為不利。不少行業專家發出理性聲音,提醒人們固態電池并非絕對安全,不能盲目鼓吹其必然替代液態電池。

在安全方面,固態電池存在諸多隱患。網上對固態電池一片贊譽,稱其為新能源車的“終極解決方案”,認為其能量密度是傳統液態電池的2倍以上,電動車續航破千公里不在話下,充電速度快,且絕對安全。今年3月,相關部門發布的《電動汽車用動力蓄電池安全要求》規定,自2026年7月1日起,新申請車型的電池必須滿足“不起火、不爆炸”要求,這讓資本認為固態電池迎來了發展契機。但行業專家對此有不同看法,清華大學車輛與運載學院助理教授任東生表示,全固態電池是含能物質,實現絕對安全難度大;武漢大學艾新平教授也提醒學界和產業界,全固態電池可能不安全,預期不宜過高。固態電解質安全邊界雖比液態電解液寬,但鋰元素活潑的特性決定了只要是鋰離子電池,就有熱失控風險且難以撲救,固態電池也屬于鋰電池范疇,且鋰使用量更高。加拿大蒙特利爾大學研究團隊發現,鋰金屬與正極材料接觸,無需氧氣參與就可能引發劇烈鋁熱反應,最高溫度達2500℃,0電量電池只要有鋰金屬仍可能發生此反應。同時,固態電池也存在枝晶問題,枝晶可沿固態電解質間縫隙延伸生長,引發起火。而且,目前固態電池多采用的高鎳正極、硅碳負極材料,雖能提高電壓和比能量,但也會增加熱失控風險。

在替代問題上,傳統液態電池并非毫無優勢。固態電池被稱為鋰電池“終極形態”,傳統液態電池常因電動汽車爆燃、儲能電站著火事件被指責,而固態電池安全性被夸贊。但實際上,傳統液態電池在安全方面也在不斷進步。科學家通過在電解液添加阻燃溶劑,如磷酸酯類溶劑,其具有使用溫度范圍廣、鋰鹽溶解性好、粘度低、電化學窗口寬等優點,適宜做不燃電解液;向電解液中添加氟代環三磷腈,如五氟(苯氧基)環三磷腈(PFPN),添加5wt%就能有效降低電解液可燃性,且在電池長循環過程中持續發揮作用。在結構優化方面,鋰電池正負極材料表面包覆技術受到重視,在正負極材料表面涂包覆材料形成保護膜,可提高正極材料穩定性,減少充放電時裂紋產生,隔離活性物質與電解液,降低安全風險。高溫電芯也受到關注,與傳統鋰電池不同,高溫電芯在高溫環境下適應性強,外界溫度越高電芯活性越高、效率越高,還能降低系統冷卻能耗。整體來看,固態電池研發突破時,傳統液態電池在安全性上取得重大進展,未來二者可能在不同場景各有優勢、形成互補,追求高能量密度和高安全性的場景適合固態電池,追求經濟性和高效率的場景如獨立儲能電站、家庭用儲能設備等,傳統液態電池可滿足需求。

在技術路線方面,硫化物路線并非一帆風順。固態電池細分技術多樣,主流有硫化物、氧化物和聚合物三種,此前硫化物路線被不少專家視為“終極選擇”,寧德時代、比亞迪等行業頭部企業以及日韓多家電池企業均看好并押注該路線。然而,今年下半年以來,硫化物技術路線面臨挑戰,其他技術路線研發進展迅速。10月下旬,欣旺達發布聚合物全固態電池“欣·碧霄”,采用自主研發的交聯型聚合物電解質和“梯度包覆”技術,抑制鋰枝晶生長,提高安全性且利于長循環,還避免了依賴昂貴的硫化物電解質,大幅降低材料成本。同時,氧化物技術路線產業化進程加快,在液固電池(半固態電池)市場,氧化物電池已成主導,上海洗霸稱其氧化物電解質實現量產,產品良品率98%,成本比進口低50%,競爭力較強。若硫化物技術路線產業化速度不能取得實質性突破,很可能被其他路線超越,固態電池路線之爭也將影響技術突破進度和規模化量產時間。

 
 
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