固態電池商業化進程加速實現全面量產裝車仍有難點

李洪力

在全球范圍內對清潔能源汽車的需求持續攀升下，能有效緩解電動車用戶最為關注的“續航焦慮”和“充電時長”兩大痛點問題的固態電池技術，已經成為當前市場熱點。

據東方財富Choice數據顯示，自大盤于2月6日反彈以來，截至4月15日，固態電池指數漲幅超過32%，而同期的上證指數僅上漲了13.14%。代表性公司中，生產固態電池電解質材料的三祥新材在前一段時間曾10天8板，生產鋰電池正極材料添加劑的東方鋯業也曾4天3板。

在能量密度、安全性、充放電性能方面的巨大潛力，讓固態電池被認為是最具潛力的下一代鋰電池技術，那么，擁有諸多優點的固態電池到底發展到了何種程度？距離商業化落地還有多遠？

現有產品仍以半固態為主

在4月12日的廣汽科技日，廣汽集團發布了廣汽全固態電池技術。據官方介紹，廣汽集團憑借第三代海綿硅負極技術和高面容量固態正極技術，實現了全固態電池能量密度達到400Wh/Kg以上，較當前量產的液態鋰離子電池體積能量密度提升52%以上，質量能量密度提升50%以上，實現超1000公里續航，該技術將于2026年量產，搭載在昊鉑品牌上。

在此之前的4月8日晚，上汽集團旗下智己汽車正式發布了全新純電車型智己L6。據智己汽車方面介紹，智己L6首發搭載“第一代光年固態電池”，這是行業首款量產上車的準900V超快充固態電池。其還宣稱“智己L6將引領新能源汽車進入‘固態電池時代。”

不過，智己汽車標榜的“行業首個超快充固態電池量產上車”的說法引發了爭議，部分業內人士認為智己汽車的固態電池玩的是文字游戲。實際上，智己L6搭載的電池仍是半固態電池，遠未達到嚴格意義上的全固態電池。關于這一點，智己L6的動力電池供應商清陶能源方面也得以確認。該公司聯合創始人、總經理李崢回應外界稱，“這款（智己L6）固態電池屬于半固態電池。”

“固態電池能比較徹底地解決安全問題，是市場孜孜以求的，必然會實現量產裝車，只是時間長短問題。”真鋰研究院墨柯表示，智己的固態電池可以確定是半固態，由于少用了90%的電解液，安全系數肯定會有明顯提升。

事實上，半固態電池作為過渡階段的產物，已有很多企業實現了量產裝車。截至2023年底，東風汽車、賽力斯、蔚來等車企均已實現半固態電池搭載并實現批量生產。從電池端企業來看，贛鋒鋰業、孚能科技、衛藍新能源等企業均已實現量產裝車。

中金公司研究部電力設備新能源首席分析師曾韜表示，從發展路徑看，電池固態化過程是逐步降低電池電解質液態含量的過程，最終目標是根據應用場景，推出實現高能量密度、高安全的全固態電池。

專利數量佐證技術實力

正因固態電池存在諸多優點，導致產業鏈上游的電解質、正極材料、硅碳負極、導電劑等環節的相關企業，在二級市場上也獲得了資金關注，比如投資參股生產半固態電池公司的眾源新材、固態電池電解質材料及關鍵原材料已向清陶能源等企業送樣的三祥新材、正在進行半固態電池電解液研發的豐山集團等，都曾有過不錯的市場表現。

當然，若從產品實際落地情況看，部分企業仍處于初級階段，以前一段時間曾10天8板的三祥新材為例，其在4月2日晚發布的股票交易異常波動公告中表示，固態電池領域鋯基材料為公司鋯系產品下游的細分應用，公司與下游客戶仍處于產品送樣檢測及優化階段，尚未形成規模化銷售，該領域業務收入占公司主營收入比例較小，預計占比不足1%，對公司短期業績影響有限。

豐山集團披露的股票交易異常波動的公告也顯示，其參與投資設立的豐山全諾主要從事電解液（鋰鹽、鈉鹽等）研發、生產、銷售、技術服務，目前電解液生產銷售尚處于初期銷售階段，銷售金額占公司營業收入不足0.5%。

固態電池熱潮下，也不乏一些真正具備技術實力的企業。譬如鋰生態頭部企業贛鋒鋰業在2023年度網上業績說明會上就表示，公司二代半固態電池正在研發中，電芯能量密度目前可以做到400Wh/Kg以上，高能量密度的同時保持高安全性能，可以通過針刺測試，輸出功率較高，可以持續5C以上放電。4月3日，太藍新能源宣布在“車規級全固態鋰電池”研發方面取得重大進展，首發車規級720Wh/kg全固態電池。

那么，固態電池技術到底誰家強？這一點或從專利數量的多少可窺測一二。

曾韜提供的固態電池專利數據顯示：國內方面，目前寧德時代專利數量超過400件，凸顯行業龍頭強大的科研能力；昆山清陶、國軒高科與贛鋒鋰業專利數量均在200件左右。其中，國軒高科專利增速維持穩定、持續發力，昆山清陶自2016年成立專利數量維持高速增長態勢，科研實力在第二梯隊中較為突出；衛藍新能源2017年至今相關專利數為一百余件，處于第三梯隊；恩力能源、孚能科技與太藍新能源專利數量均較少。海外方面，2017年以來，豐田新增專利數穩居全球第一，超過3000件；LG新能源也有超過1500件的增長。

曾韜表示，在固態電池領域，我國企業的科研實力與專利申請速度仍有較大的提升空間。

全固態電池商業化落地仍需等待

因電解質升級的復雜性，目前固態電池仍多處于預研和中試階段，尚未大規模量產。據證券日報報道，除富士通、村田的小規模量產，法國BlueSolutions的聚合物固態電池，SolidPower向寶馬交付的樣品為全固態電池外，其他的已有、在建和規劃中產能均為半固態電池產能。

墨柯表示，全球范圍看，固態電池技術已經發展到了量產的前夜，三星SDI和豐田目前主要在致力于解決技術的小試、中試以及量產工藝的問題。國內會發展得慢一點，目前主要還在解決固固接觸界面的技術問題，總體上離小試還有一點距離，但也不太遠。一旦固態電池實現真正的量產裝車，可能會對動力電池行業的發展帶來顛覆性的變化，因為不管是使用的材料還是生產設備等，都有可能會有大變化，而現有的動力電池巨頭就有可能陷入船大難掉頭的窘境。

作為下一代高性能鋰電池，盡管各大廠商都取得了一定的突破，但業內普遍認為，全固態電池的真正實現商業化落地仍有很長一段路要走，且有很多痛點還亟待突破。

寧德時代董事長曾毓群近日在業績說明會上就表示，固態電池在技術層面上仍需克服固態離子擴散的基礎科學問題，商品化的道路仍然漫長。盡管如此，寧德時代并未放緩研發步伐，其凝聚態電池的能量密度已達到最高500Wh/kg。

在技術突破階段，成本控制成為固態電池能否順利商業化的關鍵因素之一。蔚來聯合創始人、總裁秦力洪透露，一塊150kWh的半固態電池開發成本甚至與一輛ET5的成本相當。

華金證券曾做過測算，以蔚來2023年7月上線的150kWh電池包信息測算，其半固態電池成本約為1.7元/Wh～2.2元/Wh，遠高于同期車用方形三元電芯、鐵鋰電芯，兩者均價分別為0.73元/Wh、0.65元/Wh。截至2024年4月3日，方形三元電芯、鐵鋰電芯均價已降至0.465元/Wh、0.375元/Wh。

此外，技術上的壁壘也是全固態電池商業化的核心痛點之一。中國科學院院士孫世剛在2024年百人會論壇上表示，全固態電池面臨的挑戰主要是來自如何進一步提升固態電解質的離子電導率、與鋰金屬和高比能電極材料的匹配性，和構筑相對穩定的固固界面。已經發展的各種提升固態電解質性能的策略取得重要進展，但還需要加大力度推進固態電池產業化發展。

在曾韜看來，固態電池產業化面臨技術、成本等壁壘，目前國內企業產業化進度主要集中在小試、準固態電池小規模量產階段，若量產過程的良率、穩定性難以保證，可能會影響固態電池產業化進程。此外，固態電池上游背靠核心材料供應商，下游目標應用場景為大容量動力電池，若上游材料生產技術和成本、下游上車進度不及預期，企業布局固態電池產能的動力或將減弱。

從各大研究機構的預測來看，固態電池要到2030年前后實現普及。中國科學院院士歐陽明高在中國電動汽車百人會論壇（2024）表示，2030年左右，全固態電池有望實現產業化。他表示，全固態電池是公認的下一代電池的首選方案之一，也是下一代電池技術競爭的關鍵制高點，有可能會帶來顛覆性風險。

國海證券也在研報中表示，近期多家企業的固態電池在性能提升、量產進度等方面不斷推進，有望加速固態電池的產業化進程，半固態電池拐點已至。預計在2030年，全固態電池有望全面實現商業化。

（文中所涉個股僅做分析，不做投資建議。）