文 | 華夏能源網(wǎng)
固態(tài)電池技術(shù)路線之爭塵埃落定？
華夏能源網(wǎng) & 華夏儲(chǔ)能（公眾號(hào) hxcn3060）獲悉，近日，在某固態(tài)電池行業(yè)大會(huì)上，中國科學(xué)院院士歐陽明高表示，當(dāng)前要聚焦以硫化物電解質(zhì)為主體電解質(zhì)匹配高鎳三元正極和硅碳負(fù)極的技術(shù)路線。
同時(shí)，歐陽明高還給出了技術(shù)路線圖：2025 — 2027 年以石墨 / 低硅負(fù)極硫化物全固態(tài)電池為主，2027 — 2030 年以高硅負(fù)極硫化物全固態(tài)電池為主，2030 年以后，以鋰負(fù)極硫化物全固態(tài)電池為主。
值得一提的是，近期以來，包括華為、寧德時(shí)代（SZ:300750）、比亞迪（SZ:002594）在內(nèi)的多家頭部企業(yè)，均宣布在硫化物技術(shù)上取得新突破。" 隔膜龍頭 " 恩捷股份（SZ:002812）宣稱今年年底將建成百噸級(jí)硫化鋰中試線。
這些信息表明，硫化物固態(tài)電池技術(shù)路線正在成為行業(yè)共識(shí)。
華夏能源網(wǎng)注意到，在去年 4 月，歐陽明高還表示，國內(nèi)目前對(duì)于對(duì)全固態(tài)電池的認(rèn)知不一，技術(shù)方案多元，主流技術(shù)路線尚未確定。
不到一年的時(shí)間，固態(tài)電池風(fēng)向已經(jīng)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。這對(duì)電池行業(yè)意味著什么？
硫化物技術(shù)路線明顯占優(yōu)
固態(tài)電池技術(shù)路線主要以電解質(zhì)材料的不同而劃分。對(duì)于各種技術(shù)路線，多氟多（SZ:002407）曾這樣解釋：
固態(tài)電解質(zhì)主要分為兩類，無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)和聚合物固體電解質(zhì)，無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)性能優(yōu)于聚合物固態(tài)電解質(zhì)，而無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)又分為氧化物和硫化物。作為現(xiàn)階段固態(tài)電解質(zhì)中離子電導(dǎo)率最高的材料，硫化物固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率性能通常是優(yōu)于氧化物固態(tài)電解質(zhì)的，更優(yōu)于聚合物電解質(zhì)。
同時(shí)，多氟多還表示：" 我公司在硫化物電解質(zhì)的技術(shù)研發(fā)方面有一定的積累，也可以說處于領(lǐng)先水平。"
字里行間，透露著多氟多對(duì)硫化物技術(shù)路線的看好。
多氟多，是國內(nèi)電解液的龍頭。鋰電池由液態(tài)向固態(tài)迭代，電解液環(huán)節(jié)最受影響。因此，包括多氟多在內(nèi)的電解液企業(yè)對(duì)固態(tài)電池的技術(shù)路線最為審慎，也最為關(guān)注。
華夏能源網(wǎng)注意到，多氟多看好硫化物技術(shù)也是經(jīng)歷了一番過程。至少在 2017 年左右，多氟多在固態(tài)電池領(lǐng)域就有了一定成果，并申請(qǐng)了多項(xiàng)專利，包括 2017 年 6 月的《一種固態(tài)聚合物電解質(zhì)及其應(yīng)用》和 2018 年 10 月的《一種聚合物電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用》等。彼時(shí)，多氟多和國內(nèi)許多鋰電企業(yè)一樣，在走氧化物技術(shù)路線。但到了 2020 年之后，多氟多申請(qǐng)的固態(tài)電池專利集中在硫化物技術(shù)路線上。技術(shù)轉(zhuǎn)向非常明顯。
除了多氟多，另一電解液龍頭天賜材料（SZ:002709）也極為看好硫化物技術(shù)。去年 12 月，其在投資者互動(dòng)平臺(tái)上表示，公司在固態(tài)電池電解質(zhì)材料中有著明確的技術(shù)規(guī)劃，并已有相應(yīng)專利布局……已開發(fā)出了硫化鋰路線的固態(tài)電解質(zhì)，現(xiàn)階段主要配合下游電池客戶做材料技術(shù)驗(yàn)證。
華夏能源網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在國內(nèi)，押注硫化物技術(shù)的行業(yè)巨頭還有寧德時(shí)代、比亞迪、華為、恩捷股份等等。
值得一提的是，今年以來，在產(chǎn)能落地方面，硫化物路線也取得了新突破。
2 月初，恩捷股份簽署合約，將在云南玉溪投建千噸級(jí)硫化鋰和硫鹵化物固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)線，預(yù)計(jì) 2026 年— 2027 年底進(jìn)入量產(chǎn)階段；2 月 21 日，上海屹鋰新能源簽約江蘇常州，將建設(shè)年產(chǎn)值超 300 億元的硫化物電解質(zhì)和全固態(tài)電池研發(fā)生產(chǎn)基地，目標(biāo)是 6 月投產(chǎn)。
一邊是越來越多的龍頭押注，一邊是產(chǎn)能持續(xù)落地，硫化物固態(tài)電池路線已然成為主流技術(shù)路線。
激烈 " 競速賽 " 不可避免
去年 5 月底，有媒體報(bào)道稱，中國政府計(jì)劃投入約 60 億元用于全固態(tài)電池的研發(fā)工作，包括寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源、吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持，共分七大項(xiàng)目，分別聚焦聚合物和硫化物等不同技術(shù)路線。
在固態(tài)電池技術(shù)路線未明情況下，這是一種 " 賽馬機(jī)制 "。這種機(jī)制的好處是，幾種技術(shù)路線齊頭并進(jìn)，最終通過優(yōu)勝劣汰來確定最佳方向，避免押錯(cuò)技術(shù)路線。
上述六家企業(yè)中，寧德時(shí)代、比亞迪、一汽主要聚焦硫化物技術(shù)路線，上汽主要拓展聚合物路線，衛(wèi)藍(lán)新能源主要開發(fā)氧化物和聚合物兩條路線，吉利則在硫化物和氧化物方向均有布局。
技術(shù)路線的固定，意味著 " 賽馬機(jī)制 " 即將結(jié)束，固態(tài)電池企業(yè)將聚焦在同一賽道，如果能夠形成合力，技術(shù)突破將會(huì)更加迅速。
當(dāng)前，在固態(tài)電池賽道，不僅集齊了億緯鋰能（SZ:300014）、鵬輝能源（SZ:300438）、欣旺達(dá)（SZ:300207）、中創(chuàng)新航（HK:03931）等鋰電池行業(yè)的頭部廠商，同時(shí)又有清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源等實(shí)力雄厚的新秀涌現(xiàn)，這也注定了未來的競爭將更加劇烈。
值得一提的是，技術(shù)路線一旦確定，對(duì)于中國企業(yè)參與國際競爭也是重大利好。
華夏能源網(wǎng)注意到，全球固態(tài)電池已分成三大陣營，歐洲企業(yè)主要聚焦聚合物技術(shù)，日韓以及美國主要傾向硫化物技術(shù)，而國內(nèi)企業(yè)此前更多的是看好氧化物技術(shù)。如果中國確定硫化物路線，那意味著將直接 " 硬剛 " 日韓企業(yè)。
縱觀全球鋰電池發(fā)展史，10 年前，LG、三星、松下等日韓企業(yè)稱霸全球，但是近 10 年來，中國鋰電企業(yè)異軍突起，不斷向前攻，日韓企業(yè)則不斷退縮。最新數(shù)據(jù)顯示，2024 年全球動(dòng)力電池出貨前十企業(yè)中，中國占六位，并霸榜前兩位；全球儲(chǔ)能電芯出貨前十企業(yè)中，中國獨(dú)占九席，只把最后一名留給了韓國。
在固體電池技術(shù)路線中，日韓企業(yè)均押注實(shí)現(xiàn)難度最大、性能相對(duì)最優(yōu)的硫化物技術(shù)路線，想搶先占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中國企業(yè)的 " 彎道超車 "。
無疑，這又是一場 " 明日之戰(zhàn) "。中國企業(yè)能否搶先實(shí)現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池的量產(chǎn)，繼續(xù)在固態(tài)電池賽道占據(jù) " 領(lǐng)頭羊 " 位置，非常值得期待。
儲(chǔ)能應(yīng)用等待 " 爆發(fā)點(diǎn) "
日前，工信部、能源局等 8 部門聯(lián)合印發(fā)《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》，提出注重供給側(cè)和應(yīng)用端有效銜接，并要求從推進(jìn)電源和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用、拓展工商業(yè)儲(chǔ)能多元應(yīng)用兩方面發(fā)力，提升新能源存儲(chǔ)、輸配和終端應(yīng)用能力。
文件還提出，重點(diǎn)布局儲(chǔ)能用固態(tài)電池、全氣候低衰減長壽命電池、高一致性電池系統(tǒng)等先進(jìn)儲(chǔ)能型鋰電池產(chǎn)品。這也為固態(tài)電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用提供了政策上的支持。
固態(tài)電池最早的應(yīng)用場景是電動(dòng)汽車，早在 2021 年，蔚來汽車宣布推出 150kWh 固態(tài)電池包，應(yīng)用于蔚來 ES8 車型中。消息傳出，立即引發(fā)了行業(yè)轟動(dòng)，也掀起了一股固態(tài)電池裝車潮。
自去年以來，低空經(jīng)濟(jì)的興起以及人形機(jī)器人技術(shù)的突破性進(jìn)展，又一次擴(kuò)展了固態(tài)電池的應(yīng)用場景。業(yè)內(nèi)較為一致的觀點(diǎn)是，固態(tài)電池會(huì)最先在這些高技術(shù)領(lǐng)域得到規(guī)?；瘧?yīng)用。
以上三大應(yīng)用領(lǐng)域，剛好是固態(tài)電池 " 高能量密度 " 這一優(yōu)點(diǎn)的用武之地。數(shù)據(jù)顯示，目前半固態(tài)電池能量密度已經(jīng)可以達(dá)到 500Wh/kg 以上，對(duì)比之下，磷酸鐵鋰電池的能量密度一般在 100 — 160Wh/kg 左右，三元鋰電池在 150 — 250Wh/kg 之間，固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)明顯。
相對(duì)而言，儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)δ芰棵芏鹊男枨蟛⒉粡?qiáng)烈，因此應(yīng)用需求會(huì)稍弱一些。不過值得注意的是，目前儲(chǔ)能市場的使用需求已經(jīng)在逐漸釋放了。
2024 年，在華電集團(tuán)、國電投、國家能源集團(tuán)、大唐集團(tuán)等電力央企的儲(chǔ)能招標(biāo)項(xiàng)目中，均有固態(tài)電池的身影，采購需求合計(jì)近 1GWh。華夏能源網(wǎng)注意到，在 2024 年，至少有 3 個(gè)固態(tài)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)投運(yùn)。
今年以來，又接連有關(guān)于固態(tài)電池招標(biāo)項(xiàng)目的發(fā)布，如泰安肥城 100MW/400MWh 固態(tài)鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目工程總承包項(xiàng)目、華電數(shù)智不連溝煤礦 4.5MW/9MWh 半固態(tài)儲(chǔ)能系統(tǒng)采購等。
放眼未來，固態(tài)電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用主要還有賴于技術(shù)突破和大幅度的降本。隨著磷酸鐵鋰電芯價(jià)格不斷下滑，且儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性不斷提高，固態(tài)電池明顯缺乏競爭力。
在日前舉行的某固態(tài)電池行業(yè)大會(huì)上，比亞迪首席技術(shù)官孫華軍表示：從長期發(fā)展的角度來看，全固態(tài)電池產(chǎn)銷規(guī)模化之后，固態(tài)電池和液態(tài)電池可以接近于同價(jià)。或許到那一天，固態(tài)電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域才會(huì)迎來 " 爆發(fā)期 "。
