半固態(tài)電池已“上車”，全固態(tài)還遠(yuǎn)嗎？

截至目前，我國新能源汽車滲透率持續(xù)攀升，半壁江山已近在眼前。在新能源汽車市場水漲船高的同時(shí)，也同步催化著動(dòng)力電池市場的增長，成長空間仍然巨大。而市場對于高安全和長續(xù)航的需求，也倒逼著新技術(shù)和新產(chǎn)品的加速落地。

從技術(shù)路線來看，目前國內(nèi)動(dòng)力電池裝車量仍然以磷酸鐵鋰電池和三元材料電池為主，但今年以來，半固態(tài)電池和鈉離子電池已實(shí)現(xiàn)裝車，尤其是市場關(guān)注度較高的半固態(tài)電池持續(xù)高增。

動(dòng)力電池需求仍然旺盛

近年來，受益于新能源汽車銷量的突飛猛進(jìn)，我國動(dòng)力電池裝車量也延續(xù)了高速增長態(tài)勢。

來自中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，我國動(dòng)力電池裝車量在2020年之前經(jīng)歷了數(shù)年的爬坡期之后，2021年獲得了翻倍增長，當(dāng)年裝車量高達(dá)154.5GWh，比上一年同期大幅增長142.8%；此后兩年與新能源汽車的銷量走勢一致，不斷創(chuàng)出新高，2022年和2023年分別裝車294.6GWh和387.7GWh，同比分別增長90.7%和31.6%，仍處于高速增長區(qū)間。

最新數(shù)據(jù)顯示，2024年1-5月，我國動(dòng)力電池累計(jì)裝車量為160.5GWh，累計(jì)同比增長34.6%。其中，三元電池累計(jì)裝車量51.1GWh，在總裝車量中所占的比重為31.9%，累計(jì)同比增長34.9%；磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車量109.3GWh，在總裝車量中所占的比重為68.1%，累計(jì)同比增長34.6%。（見圖表1）

未來，隨著新能源汽車市場的持續(xù)增長，動(dòng)力電池需求仍然旺盛。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2024年，全球動(dòng)力電池市場裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)將從GWh邁進(jìn)TWh；到2030年，將超過3TWh，其中中國動(dòng)力電池裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)在全球中約占45%。而隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，半固態(tài)電池、固態(tài)電池和鈉離子電池等新一代動(dòng)力電池的商業(yè)化步伐也在加快。

半固態(tài)電池開始量產(chǎn)裝車

《汽車縱橫》通過中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟提供的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，2024年初以來，我國半固態(tài)電池和鈉離子電池的裝車量開始納入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中。

據(jù)最新公布的數(shù)據(jù)顯示，其中，半固態(tài)電池5月份的裝車量為482.9MWh，環(huán)比增長30.9%；1-5月累計(jì)裝車量為1621.8MWh，配套企業(yè)為衛(wèi)藍(lán)新能源。鈉離子電池5月份的裝車量為0.3MWh，環(huán)比增長0.1%；1-5月累計(jì)裝車量為1.5MWh，配套企業(yè)為孚能科技、寧德時(shí)代和中科海鈉。（見圖表2）

從上述數(shù)據(jù)可以看出，同為新近量產(chǎn)的電池類型，半固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車速度要快于鈉離子電池，其發(fā)展前景也更加被業(yè)界所看好。

作為先行者之一，衛(wèi)藍(lán)新能源于2023年6月正式向蔚來交付360Wh/kg鋰電池半固態(tài)電芯，組成150kWh半固態(tài)電池包，該電池包能量密度為260Wh/kg，續(xù)駛里程高達(dá)1044km。另外值得關(guān)注的是，衛(wèi)藍(lán)新能源暫定于2027年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

從資本市場的反饋來看，中金公司近日發(fā)布的研報(bào)指出，半固態(tài)電池有望成為貫穿全年的主線，預(yù)期邊際變化較大。2024年被視為半固態(tài)電池裝車元年，國內(nèi)外眾多車企和電池廠商均在加速布局，搶占先機(jī)。

相較于多年來占主導(dǎo)地位的液態(tài)電池，固態(tài)電池能量密度更高，安全性能更好。根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)EVTank發(fā)布的《中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2024年）》，將電解液含量低于10%的電池定義為半固態(tài)電池，將完全不含電解液的電池定義為全固態(tài)電池。

固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化將為新能源汽車產(chǎn)業(yè)帶來新的增長動(dòng)力，未來市場空間廣闊。如今，半固態(tài)電池的成功量產(chǎn)裝車，也意味著離全固態(tài)電池的商業(yè)化更近了一步。

半固態(tài)電池或成主流過渡路線

業(yè)界認(rèn)為，固態(tài)電池技術(shù)是突破鋰離子電池能量密度上限的關(guān)鍵路徑，是電動(dòng)汽車的第二次能源革命。

目前，國內(nèi)主要有中科院系的中科澤藍(lán)、衛(wèi)藍(lán)新能源；清華系的清陶能源；海歸派的高能時(shí)代；鋰電池企業(yè)寧德時(shí)代、比亞迪、蜂巢能源、廣汽因湃、力神等，均已經(jīng)能夠制備出初步具備實(shí)用化特征的全固態(tài)鋰電池樣品，雖然距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有一段路要走，但整體上正在穩(wěn)步向前推進(jìn)，與國外先進(jìn)水平相比差別不大，而且速度更快。

除此之外，贛鋒鋰業(yè)、國軒高科、孚能科技、欣旺達(dá)、中科深藍(lán)匯澤、領(lǐng)新新能源、中科固能、瑞逍科技、山東金啟航、太藍(lán)新能源、冠盛東馳等企業(yè)也投入重金研發(fā)固態(tài)電池。

據(jù)中金公司研報(bào)顯示，蔚來、上汽、廣汽等車企已發(fā)布固態(tài)電池方案并部分實(shí)現(xiàn)裝車，其余車企有望持續(xù)跟進(jìn)。海外電池廠商如LGES、三星SDI等亦加速推進(jìn)固態(tài)電池布局，計(jì)劃2027-2028年量產(chǎn)全固態(tài)電池。隨著技術(shù)不斷成熟和成本降低，固態(tài)電池有望在未來5-10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，成為新能源汽車市場的“新寵”。

可以預(yù)見，隨著新能源汽車需求不斷增長和市場占比提高，固態(tài)電池將成為鋰電池發(fā)展的終極方向。但需要注意的是，目前搭載上車并大規(guī)模落地量產(chǎn)的還只是半固態(tài)電池。

對于半固態(tài)電池，業(yè)界有著不同的看法。在真鋰研究創(chuàng)始人墨柯看來，半固態(tài)電池只是應(yīng)用了固態(tài)電解質(zhì)，但仍屬于當(dāng)前液態(tài)電池的技術(shù)延伸。乘用車市場信息聯(lián)席會(huì)秘書長崔東樹同樣指出，半固態(tài)電池是液態(tài)電池和固態(tài)電池之間的一種過渡產(chǎn)品，不能直接稱之為固態(tài)電池。

但也有不少觀點(diǎn)認(rèn)可半固態(tài)電池在能量密度和續(xù)航里程方面的提升，并認(rèn)為朝著全固態(tài)發(fā)展的路上，半固態(tài)是必經(jīng)之路。事實(shí)上，固液混合的半固態(tài)電池，對于現(xiàn)有的以液態(tài)鋰離子電池為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)鏈更迭較小，有望成為國內(nèi)當(dāng)下的主流過渡路線。

根據(jù)EVTank的預(yù)測，到2030年，在全球鋰電池市場中，預(yù)計(jì)固態(tài)電池的出貨量將達(dá)到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預(yù)計(jì)在10%左右，其市場規(guī)模將超過2500億元。而在固態(tài)電池所占據(jù)的市場份額中，大部分將屬于半固態(tài)電池。（見圖表3）