“目前來看，固態解決方案進展比較快的是硫化物路線。”據寧德時代首席科學家吳凱近期透露，寧德時代2027年小批量生產全固態電池機會很大，硫化物路線進展較快，并已建立10Ah級全固態電池驗證平臺。不過他也表示，受成本等因素制約，大規模生產尚不能實現。
除此之外，廣汽集團今年4月發布了能量密度達400Wh/kg以上的全固態電池，計劃于2026年首先搭載于昊鉑車型。據業內人士分析，廣汽采用了硫化物電解質。去年10月，豐田汽車和日本出光興產石油公司共同宣布，爭取2027至2028年使全固態電池進入實用化階段，亦采用硫化物固態電解質，這種固態電解質能實現大容量、大功率等特性。
電池中國注意到，包括松下、本田、三星、寶馬等不少企業也都選擇硫化物固態電解質路線。據業內機構預測，硫化物全固態電池市場規模將從2027年的2GWh增長到2030年到43GWh。隨著生產成本的降低，預計2030年以后將持續爆發式增長，到2035年將有望爆發式增長到494GWh。
01
率先量產可行性大
相比于聚合物和氧化物，硫化物電解質有其自身的優勢特性。業內人士指出，硫化物離子電導率比較高，已接近電解液電導率水平，在能量密度、循環壽命以及快充上優于氧化物固態電池;硫化物也有較強的抑制鋰枝晶能力，是動力電池應用場景中目前認可的理論潛力最高的材料體系。
“理想的電解質需要擁有較好的離子電導率，對高電壓正極、鋰金屬負極有較好的電化學穩定性，并且制造安全和便捷，當然也要兼顧成本的可負擔性。”吳凱認為，目前來看解決方案進展比較快的硫化物路線，率先量產的可行性較大。
不過，硫化物也有制造成本高、空氣穩定性差等缺點。據業內機構測算，目前鋰離子電池的電解液價格在全球的平均水平為9美元/kg，而硫化物固體電解質的主要原料硫化鋰為1500美元—2000美元/kg，是鋰離子電池電解液的200倍以上，產業鏈的相關企業都在努力將降低成本作為最優先課題。
容百科技研發體系總裁李琮熙指出，要想讓硫化物固態電解質的價格持續降低，就需要讓基礎原料硫化鋰的價格持續降低才可以。像鋰、硫磺的價格本身不是很昂貴的，因此可以通過改善工業和規模經濟來降低這個價格。
“目前，硫化物固態電池材料的市場價格非常高，批量化制備對技術、工藝、設備、產線都是極大考驗。”國內某固態電池廠商負責人指出，固態電解質材料實現更低成本的量產，是全固態電池產業全面起飛前必須要啃下的硬骨頭。
02
持續保持中國優勢
從各國對技術路線的選擇來看，“目前國內固態電解質側重于氧化物體系，日韓側重于硫化物體系，歐美側重于聚合物體系。這些技術路線各有利弊。”業內人士指出，目前還沒有大規模產業化的技術路線，只能說硫化物的進度要快一些。
“日本、歐洲發展全固態電池的定位，就是要顛覆，把中國(技術路線)顛覆掉，我們恰恰相反，我們是要保優勢、防顛覆，攻克全固態，兼顧優化液態鋰離子電池。”中國科學院院士歐陽明高表示。
實際上，對于進度較快的硫化物，除了寧德時代、廣汽之外，還有不少中國企業在積極布局。當升科技在投資者互動平臺表示，該公司已系統布局氧化物、硫化物、聚合物等主流固態電池用關鍵材料技術路線。未來，當升科技會根據市場情況和客戶需求持續推進固態鋰電材料生產及銷售。
藍海華騰近期也表示，公司投資了高能時代，該公司硫化物全固態鋰電池研發進展順利，目前已經完成20Ah級全固態電芯A樣開發，同時高能時代正在搭建中試線，預計2024年底可以實現5Ah以內小電芯量產。
據李琮熙透露，在固態電池方面，容百科技現在積極與國內外的優秀客戶進行合作，國內客戶超過30家，國際客戶超過12家。像硫化鋰、硫化物固態電解質中式線建設今年將會完成，計劃從2025年開始推進批量生產體系建設。
電池中國注意到，去年9月，中科固能硫化物全固態電解質生產基地項目在江蘇溧陽簽約。項目一期將實現全固態硫化物電解質材料的大批量生產，以及開展硫化物固態電解質膜、原材料、全固態電芯小試。二期目標是在2030年之前，將全固態電池產業園落地，上下游鏈條企業聚集，打造千億規模市場。
而就在上個月，有報道稱，中國科學院青島能源所在硫化物電解質研究領域取得重大突破，成功解決了制約硫化物全固態電池疊層工藝的關鍵痛點和技術瓶頸。其制備的多層疊片軟包電池循環300次容量幾乎不衰減。目前，研究團隊正在進行20 Ah硫化物全固態電池成型生產線落地籌備工作，力爭2026年率先實現硫化物全固態電池批量化生產。
全固態電池是被公認的下一代電池的首選方案之一，且具有顛覆性的風險。在液態電池領域處于全球引領地位的中國，在固態電池領域也要多線布局，搶占技術制高點，實現持續引領。
