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2025年固态电池行业现状分析:我国高度重视固态电池技术攻关
在新能源汽车产业蓬勃进展的当下,动力电池技术的革新成为推动行业前进的关键力气。固态电池,作为被寄予厚望的下一代动力电池技术,正渐渐成为行业焦点。它在能量密度、平安性和循环寿命等方面呈现出的显著优势,使其成为解决新能源汽车续航、平安等痛点问题的潜在“钥匙”。不过,固态电池从试验室走向大规模商业化应用的道路上,仍面临诸多技术与产业层面的挑战。
一、固态电池技术路线与特点剖析
《2025-2030年全球及中国固态电池行业市场现状调研及进展前景分析报告》指出,固态电池主要指固态锂离子电池,其工作原理与传统液态锂离子电池基本全都,但关键区分在于用固态电解质替换了传统电解液。依据电池电解质中固液含量的差异,固态电池可分为半固态电池和全固态电池。半固态电池采纳固液混合电解质,液体质量占比5%-10%,是液态锂离子电池向全固态电池过渡的折中方案;全固态电池则完全使用固态电解质,在平安性和理论能量密度方面优势明显。
目前,固态电池处于多技术路线并行进展阶段,尚未形成统一的主流技术路线。依据电解质材料的不同,主要分为聚合物、氧化物和硫化物三大技术方向。聚合物电解质由聚合物基体与锂盐构成,高温时离子电导率高,易于加工,电解质-电极的界面阻抗可控,是最早实现产业化的技术路线,但室温下离子电导率较低,仅为10?710?5S/cm。氧化物电解质具有较高的室温离子电导率、优异的电化学稳定性和良好的循环性能,不过与正负极材料的界面接触较差,导致界面阻抗较高。尽管如此,因其综合性能较好且易于大规模生产,目前产业化进展最快,有望在混合固液电池中领先应用。硫化物电解质室温离子电导率最高,但其与电极材料的界面稳定性较差,且电解质易氧化,技术难度较大,更适合应用于全固态电池,长期进展潜力巨大。
二、国外固态电池产业进展态势
全球主要汽车强国纷纷将固态电池视为重要战略方向,通过政策支持和资金投入,力求在新一代电池技术竞争中抢占先机。
日本在固态电池领域布局深远。2022年,组织23家汽车、电池和材料企业以及15家学术机构共同开展研发。2022年,经济产业省牵头建立电池制造产业链,重点聚焦固态电池领域,并发布《蓄电池产业战略》,方案到2030年基本实现全固态电池有用化及全面商业化,拟投资1205亿日元用于相关技术研发。在技术成果方面,丰田在2022年推出全固态电池试制车,2023年宣布攻克固态电解质界面龟裂问题,制造出续驶里程达1200km、充电时间仅为10min或更短的固态电池,方案于2027-2028年实现装车应用。此外,日本企业在固态电池专利领域优势显著,丰田、松下和出光兴产的固态电池专利数量位列全球前三。
韩国同样乐观布局固态电池进展。2021年发布《K电池进展战略》,方案到2030年前联合企业共同投入20万亿韩元用于下一代电池技术研发,力争在2027年实现全固态电池初步商业化。三星SDI已开发出体积能量密度为900Wh/L、循环寿命1000次的全固态电池样品,并建成中试线,方案于2027年大规模量产。三星SDI和LG新能源的固态电池专利数量也分别位列全球第4位和第6位。
欧洲将固态电池作为重点进展方向,推出《电池2030规划》及《2030电池创新路线图》,并批准欧洲固态电池投资专项方案,由欧盟多国共同出资32亿欧元支持研发和产业化。
美国制定了明确的固态电池进展目标,在《国家锂电进展蓝图2021-2030》中提出到2030年实现固态电池示范应用和规模化生产。美国SolidPower公司开发出单体能量密度390Wh/kg、循环寿命超过1000次的全固态电池,并通过针刺、过充等平安性测试。
三、国内固态电池产业进展现状
我国在动力电池领域积累了丰富阅历,在固态电池技术方面也取得肯定进展,但与国外先进水平相比仍存在差距。我国选择在乐观布局全固态电池技术研发的同时,大力推动半固态电池的产业化应用。
在政策支持上,我国高度重视固态电池技术攻关。2021年,科技部在相关方案中设置固态电池基础前沿技术课题;2022年,九部门颁布的方案明确要讨论固态电池等前沿储能技术;2023年,国务院印发的方案进一步提出布局固态电池技术研发与产业化。
产业化进展方面,我国半固态电池已实现全球领先量产上车。2022年1月,搭载赣锋锂电半固态电池的东风风神E70全球首发并开展商业化示范运营;2023年6月,卫蓝新能源半固态电池交付蔚来汽车并搭载于蔚来ET7车型,单体能量密