產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，固態(tài)電池商業(yè)化“大提速”
作為極具前景的下一代電池技術，固態(tài)電池具備令人驚嘆的能量密度和優(yōu)異的高安全性能，未來市場應用潛力巨大，已成為全球新能源企業(yè)技術競逐的焦點。
截至目前，包括比亞迪、長安、東風、吉利、蔚來、上汽、廣汽、豐田、現(xiàn)代等車企，以及寧德時代、億緯鋰能、LG新能源、國軒高科、欣旺達、正力新能、孚能科技、瑞浦蘭鈞、力神電池、遠景動力、比克電池、當升科技、恩捷股份、天賜材料、逸飛激光等眾多電池廠商和材料、設備企業(yè)，都在發(fā)力固態(tài)電池。
近期，固態(tài)電池領域不斷傳來好消息。4月10日，上汽集團在2025“上汽之夜”發(fā)布會上宣布，上汽新一代固態(tài)電池將于今年底在全新MG4上量產應用，2027年上汽首款全固態(tài)電池“光啟電池”將實現(xiàn)落地。
4月22日，逸飛激光與金羽新能簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在前期全固態(tài)電池合作開發(fā)的基礎上，圍繞全極耳固態(tài)電池、方形鋁殼固態(tài)電池的設備研發(fā)、工藝優(yōu)化、市場推廣、產業(yè)鏈協(xié)同等方面展開全方位的戰(zhàn)略合作。
逸飛激光將充分發(fā)揮“技術研發(fā)-工程轉化-分析測試”一體化平臺優(yōu)勢，為金羽新能提供從產品研發(fā)到落地的全周期技術支持，協(xié)助其完成全新固態(tài)電池產品極片段后工序的設備開發(fā)、優(yōu)化及工藝定型。金羽新能將協(xié)同逸飛激光開展固態(tài)電池智能制造關鍵設備的開發(fā)，優(yōu)化全極耳固態(tài)電池、方形鋁殼固態(tài)電池的產品方案，打通全鏈條標準智造，加速固態(tài)電池商業(yè)化進程。
在整個新能源產業(yè)鏈企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新共同努力下，固態(tài)電池技術和制造工藝不斷取得突破，量產裝車落地和產業(yè)化進程不斷加快。
01
廣闊市場空間與技術挑戰(zhàn)
目前，不少企業(yè)都給出了固態(tài)電池量產時間表。
寧德時代計劃在2027年左右小批量生產全固態(tài)電池，目前已建立10Ah級全固態(tài)電池驗證平臺;比亞迪計劃2027年左右啟動全固態(tài)電池批量示范裝車應用，2030年后實現(xiàn)大規(guī)模上車;長安汽車預計，其金鐘罩全固態(tài)電池將在今年年底前實現(xiàn)功能樣車首發(fā)，2026年實現(xiàn)固態(tài)電池裝車驗證，2027年推進全固態(tài)電池逐步量產。
相比傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池，固態(tài)電池具有高能量密度和高安全性等諸多優(yōu)勢，對液態(tài)電池形成碾壓之勢。受限于材料體系，液態(tài)鋰電池能量密度已接近理論天花板，難以進一步提升。而固態(tài)電池的能量密度可輕松達到350Wh/kg以上，甚至500Wh/kg以上。
由于采用固態(tài)電解質替代傳統(tǒng)液態(tài)電解液，固態(tài)電池擁有極為出色的安全性能。固態(tài)電解質一方面具備傳導離子和隔絕電極的功能,另一方面其固態(tài)的特性也讓電池在結構上更加穩(wěn)定，具備耐高溫、不可燃、無泄漏等特性，有望從根本上解決熱失控風險。
固態(tài)電池應用前景非常廣闊。據中銀證券預測，2025年和2030年全球固態(tài)電池需求量將分別達到44.2GWh和494.9GWh。國海證券認為，未來全球固態(tài)電池出貨量將高速增長，到2030年市場空間有望達到1500億元以上。
不過值得注意的是，雖然固態(tài)電池量產進程不斷加快，但現(xiàn)階段仍存在多項關鍵技術和工藝難題尚未攻克，比如在高性能電極、復合電解質膜、高穩(wěn)定性界面和制造工藝方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)。業(yè)內人士指出，固態(tài)電池不是一家企業(yè)或一個研發(fā)機構單打獨斗能完成的。從整個產業(yè)的角度來看，要支持聯(lián)合創(chuàng)新的嘗試。
02
產業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新是必由之路
攻克固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化的技術堡壘，需要全產業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新。目前國內不少鋰電材料、設備廠商與下游新能源車企、電池企業(yè)客戶合作，積極布局固態(tài)電池材料和設備的研發(fā)，協(xié)同推動固態(tài)電池產業(yè)化進程。
高鎳和超高鎳材料更能發(fā)揮高能量密度的性能優(yōu)勢，是目前固態(tài)電池正極材料的主流研發(fā)路線之一。據了解，當升科技開發(fā)的固態(tài)電池專用雙相復合超高鎳正極材料，采用超穩(wěn)定快離子導體修飾技術，可以解決固態(tài)電解質與正極材料界面阻抗大、副反應嚴重等難題;采用新一代雙相復合工藝，可以解決超高鎳正極材料安全性差、產氣嚴重等實用化問題。
對于全固態(tài)電池而言，目前國內主要汽車和電池企業(yè)，大多數(shù)都開始聚焦硫化物電解質技術路線。恩捷股份預計，2026年-2027年底建成千噸級硫化鋰量產線，建成千噸級硫鹵化物固態(tài)電解質量產線，實現(xiàn)超薄硫鹵化物電解質批量生產;天賜材料開發(fā)出硫化鋰路線的固態(tài)電解質，目前其硫化物路線的固態(tài)電解質處于中試階段，現(xiàn)階段主要配合下游電池客戶做材料技術驗證。
作為一種顛覆性的技術，固態(tài)電池對生產設備提出了新的更高要求。作為行業(yè)領先的精密激光加工智能裝備供應商，逸飛激光積極協(xié)同產業(yè)鏈企業(yè)，加快固態(tài)電池工藝創(chuàng)新突破與產業(yè)化應用。除了與金羽新能源展開合作外，去年10月逸飛激光還與松山湖材料實驗室簽署協(xié)議，雙方在固態(tài)電池電極關鍵工藝和裝備領域協(xié)力合作。
目前，逸飛激光已針對固態(tài)電池封裝技術與裝備進行了系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)了固態(tài)電池電芯裝配、模組PACK及智慧物流系統(tǒng)等裝備的客戶交付與應用。同時，公司開發(fā)了高動態(tài)激光加工技術、激光加工質量閉環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)、精準定制激光調質系統(tǒng)等新技術，率先將激光微加工技術用于固態(tài)電池的極片涂層表面處理、激光極片快速干燥等工藝，有助于降低固態(tài)電池電解液質量分數(shù)、優(yōu)化NP比。
當下固態(tài)電池正處于產業(yè)迅速發(fā)展的關鍵時期，雖然過去幾年在很多關鍵技術和工藝方面取得突破，但要實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化裝車仍需克服不少挑戰(zhàn)，加強產業(yè)鏈協(xié)同是實現(xiàn)商業(yè)化落地的必由之路。
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