近日，韩国电池供应商SK on公布最新款全固态电池工艺方案，提出使用光子烧结技术生产复合固体电解质，在电池生产工艺中采用这一技术可显著提高固体电解质反应能力，产生具有更高性能的固体材料。无独有偶，美国电池生产商Microvast也于今年1月公布最新全固态电池研发成果，提出可通过最新的双极堆叠设计实现更高工作电压，同时保障电池安全性能。
锂离子电池市场繁荣之下，拥有更高能量密度和安全性能的全固态电池越来越受到业界关注。面对这一新兴技术，各大电池生产商已开启“竞赛”。随着产品性能持续提升、材料工艺不断优化，业界普遍认为全固态电池或在数年内迎来大规模量产时机。
■■ 固态电池工艺涌现突破
对于复合固体电解质研发的最新突破，韩国研究人员表示，由氧化物和聚合物复合而成的电极材料展现了出色的循环寿命，通常情况下生产氧化物电极材料可能需要超过1000摄氏度的超高温，这也成为量产的一大阻碍，推高了这种材料的量产成本，而复合材料所需温度相对较低，同时电池性能也更高。
公开消息显示，SK on目前正在研发两款全固态电池，一款以氧化物聚合物复合为固体电解质，一款以硫化物为固体电解质。根据该公司计划，这两款全固态电池将分别于2027年和2029年初步实现量产。
美国电池技术公司Microvast全固态电池的技术突破，则聚焦在双极堆叠架构和一种专有的全固态电解质隔膜。在该公司技术人员看来，全固态电池摆脱了传统锂离子电池和半固态电池液体电解质的限制，可以显著提高工作电压。
与目前行业广泛应用的锂离子电池相比，全固态电池使用固态电解质代替电解液，从技术角度来看，固态电解质拥有相对更高的能量密度、更高的安全性以及更长的循环寿命。从全固态电池问世至今，这种新兴技术已获得大量关注，目前，多国电池制造商都看准这一机会，研发突破不断涌现的背后反映出各大厂商在这一领域“一较高下”的决心。
■■ 多国竞逐固态电池赛道
据了解，包括SK on、三星、LG在内的多家韩国电池生产商都已经开始布局全固态电池，同时也在加速申请技术和产品专利。2024年，三星也公布了一款全固态电池样品，并表示将在2026年开启量产。与此同时，中国、日本、德国等国电池制造商同样早早走上这一赛道，各大车企也纷纷下场投资，全固态电池产业链发展正加速前进。
放眼国内，2023年，六部门发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，提出要开发安全经济的新型储能电池，加快研发固态电池、钠离子电池等新型电池，同时加强固态电池标准体系研究。目前，比亚迪、奇瑞汽车、宁德时代等企业都表示将加速固态电池商业化落地。
日本经济产业省则在2024年发布了《电池供应保证计划》，提出年底共批准4个全固态电池相关研发项目。丰田、日产等生产商也陆续公布了全固态电池商业化“时间表”。
德国车企梅赛德斯奔驰集团也在2024年宣布，将与合作伙伴共同开发固态电池，认为在2030年前将实现全固态电池的量产。
市场研究机构TrendForce集邦咨询统计显示，去年，日本共批准了丰田、出光兴产、三井金属和东洋钢钣等企业的研发项目，以支持全固态电池相关材料研发和生产技术突破。同期，中国、韩国、美国，以及欧洲部分国家也积极发展这项新技术，全固态电池的商用化竞争将日趋激烈。
■■ 降本量产指日可待
在伍德麦肯兹分析师麦克斯·雷德看来，随着各大企业加速布局，全固态电池已经走上商业化道路。目前来看，这一新兴技术发展潜力十足，更安全、更大能量密度的电池产品进入市场指日可待。
实际上，作为从液体电解质向固态电解质的“过渡技术”，当前已有半固态电池小批量进入电动汽车市场，电动汽车最大里程已从450公里左右提高到500公里以上。业界普遍认为，尽管当下固态电池工艺相对复杂，制造工艺成本相对更高，但随着制造规模扩大、工艺流程进一步优化，成本有望走向快速下降通道，最终商业化量产产品有望将电动汽车里程提高至800公里水平。
国际能源署在其《电池与安全能源转型》报告中指出，电池生产制造工艺的创新有望进一步降低锂离子电池生产成本，到2030年，工艺创新有望让全球锂离子电池平均成本较2023年下降40%，而从目前来看，全固态电池有望在2030年后实现商业规模生产，这也将为行业带来更高性能的电池。
根据TrendForce集邦咨询预测，2030年后，当全固态电池应用规模大于10吉瓦时，全固态电池电芯价格将降至1元/瓦时左右；而到2035年，经过市场大规模快速推广后，全固态电芯价格将有望进一步下降至0.6元/瓦时至0.7元/瓦时。
在市场研究机构开源证券看来，随着固态锂电池技术不断发展，产业链不断成熟，固态电池有望凭借能量密度高、安全性能好等优势与液态锂电池互补发展。
【责任编辑：李扬子 】
