固态电池主要技术路线
当前全球固态电池主要技术路线包括氧化物、硫化物、聚合物和卤化物等。每种路线各有优势,但尚未有单一技术能满足全固态电池的所有性能要求。氧化物固态电解质因离子导电率偏低且过硬、过脆,逐渐转向固液混合电解质;聚合物电化学窗较窄,离子导电率更低,也转向固液混合电解质;卤化物电解质虽具潜力,但尚处实验阶段,国外多选择硫化物全固态电池。硫化物全固态电池优势在于离子电导率最高、材料较软,易于结合,但空气稳定性和化学稳定性较差,仍需解决诸多问题。
全球固态电池产业分布
全球固态电池产业主要分布在中国、韩国、欧洲和美国。中国企业数量最多,日本企业虽少但实力强,美国以创业企业为主,欧盟国家多与美国企业合作,韩国企业持续投入研发,实力较强。
国内18家固态电池企业
- 卫蓝新能源:聚焦混合固液、全固态电池,应用领域广泛,获评国家级专精特新“小巨人”企业。
- 清陶能源:氧化物/复合物路线,与上汽集团合作,计划2025年搭载自主品牌车型。
- 赣锋锂业:与中科院宁波材料所合作,主要路线为GARNET型和NASICON型氧化物电解质。
- 辉能科技:全球首家大规模生产固态锂陶瓷电池,拥有超过800项专利,2024年产能达2GWh。
- 蜂巢能源:聚焦硫化物固态电解质,2022年完成20Ah级硫系全固态原型电芯研发,离子电导率大于10.50mS/cm。
- 宁德时代:聚焦硫化物路线,20Ah样品试制阶段,能量密度可达500Wh/kg。
- 比亚迪:氧化物/硫化物路线,计划2027-2029年示范期应用于中高端电动车,2030-2032年拓展至主流电动汽车。
- 国轩高科:全力开发硫化物全固态电池,已实现车规级全固态电池制备。
- 中科深蓝汇泽:聚合物路线,建成首条规模化聚合物全固态电池中试生产线。
- 重庆太蓝新能源:氧化物路线,拥有电解质超薄膜制备等技术,完成多种型号半固态和全固态锂电池试产。
- 广东马车动力:硫化物全固态电池,2024年初实现超10吨级年生产能力。
- 上海恩力动力:硫化物全固态电池研发,自2017年起专注该领域。
- 上海屹锂新能源:三硫化物路线,能量密度达410Wh/kg,循环寿命2000次以上,2024年10月量产线投产。
- 高能时代:硫化物路线,2021年成立,已取得十余项专利,完成国内首条硫化物全固态电池量产试验线验证。
- 孚能科技:氧化物/硫化物路线,硫化物全固态电池进入产品产业化开发阶段,计划2025年放大验证。
- 漂阳中科固能:硫化物全固态电解质材料供应商,致力于降低成本和解决硫系化合物反应问题。
- 亿纬锂能:硫化物/卤化物复合路线,预计2026年实现工艺突破,2028年推出400Wh/kg电池。
- 华为:硫化物路线,湖南临武久森安高固态电池中试线总投资20亿元,计划15GWh产能。
国外22家固态电池企业
- 丰田汽车:硫化物路线,专利超1000件,计划2027-2028年商业化,能量密度达900Wh/L。
- 本田技研:硫化物路线,2024年启动量产化示范生产线,2025年1月启用。
- 日产汽车:硫化物路线,目标1000Wh/L,2026年车辆测试,2028年搭载新款EV车型。
- 松下电器:卤化物路线,开发高离子电导率的混合阴离子固态电解质。
- 富士电气化学:氧化物路线,持续投入研发,努力突破离子电导率限制。
- 日立麦克赛尔:硫化物路线,2030年投资100亿日元,2024年5月电池温度限提升至150℃。
- 小原股份:氧化物路线,暂无公开研发进展。
- 科纳维:硫化物路线,开发全固态电池“AS-LiB”,已通过针刺实验。
- 三洋化成:聚合物路线,暂无公开研发进展。
- 出光兴产:硫化物路线,专利申请数居世界第二,预计2027年量产。
- LG新能源:硫化物路线,聚焦干电极技术和锂硫全固态电池商业化。
- SK On:硫化物/氧化物路线,计划2027年和2029年实现商用化。
- 现代汽车集团:聚合物/硫化物路线,计划2025年底发布原型车,2030年左右大规模生产。
- 三星SDI:聚合物/硫化物路线,开发高导电性硫化物电解质和新型聚合物电解质SIPE。
- Quantum Scape:氧化物路线,QSE-5能量密度800Wh/L,15分钟充电至80%。
- Ionic Materials:聚合物路线,与万向一二三合作开发固态电池。
- Solid Power:硫化物路线,2026年启动批量生产,与SK On达成合作。
- Factorial Energy:聚合物路线,2024年12月实现40Ah全固态电池规模化生产。
- 宝马集团:硫化物路线,与美国SolidPower合作研发。
- 大众集团:氧化物路线,投资QuantumScape并设立合资公司,计划产业化下一代固态电池技术。
- 博洛雷集团:聚合物路线,2011年推出搭载聚合物固态电池技术的电动汽车。
- IIika:氧化物路线,通过薄电解质和丝网印刷技术生产全固态电池,MWh级车用固态电池试验线预计2025年上半年投入运营。