《科创板日报》4月13日讯(记者 余佳欣)近期,固态电池行业持续火热。其中,相比于半固态、准固态电池,目前全固态电池也迎来多方消息。

4月12日,2024年广汽科技日上,广汽研究院人工智能首席科学家、X Lab自动驾驶实验室主任陈学文介绍,凭借第三代海绵硅负极和高面容量固态正极技术,广汽实现了全固态电池能量密度达到400Wh/Kg以上,较当前量产液态锂离子电池,体积能量密度提升52%以上,质量能量密度提升50%以上,可实现超1000公里续航。

广汽集团总经理冯兴亚表示,广汽全固态电池计划2026年上车,首先搭载于昊铂车型。

就在4月10日,据中国科学院青岛能源所消息,其先进储能材料与技术研究组近期解决了硫化物全固态电池叠层工艺的行业痛点及瓶颈问题,打通了硫化物全固态电池的大型车载电池制作工艺的最后一道难关,在硫化物软包电池叠片技术上取得关键性突破。其同样提到,力争2026年率先实现硫化物全固态电池批量化生产。

那么,全固态电池是否产业化将近?固态电池产业未来将如何发展?

▍技术与成本仍是问题

相比液态电池,固态电池具备更高能量密度、更高安全性、更长循环寿命、更好低温性能等性能优势。黄河科技学院客座教授张翔向《科创板日报》记者表示,“以此次广汽发布的全固态电池能量密度400Wh/kg来看,全固态电池(能量密度)比传统液态锂离子电池(能量密度)确实要高得多。”

不过,张翔认为,目前对于参数解读的意义不大,关键是得看固态电池能否顺利量产,“广汽计划是2026年上车,这是个工作计划,并非已商业化或量产。同时,全固态电池从上车到大规模量产也有一定时间,产量不高的情况下,研发成本、生产线、厂房的投入就没办法分摊,生产成本仍将居高不下。“

创道硬科技合伙人步日欣向《科创板日报》进一步表示,“初步来看,广汽的全固态电池,从负极材料、正极材料、电解质材料都和传统的液态锂离子电池完全不同,因此成本方面或不占太多优势。”

具体来看,材料层面,全固态电池是将液态电解液全部替换成固态电解质,且全固态电池采用更高能量密度的电极材料,如:相比于液态电池普遍使用石墨负极,全固态电池负极可采用硅基负极,纳米硅负极、锂金属负极等。

以此次广汽全固态电池负极技术来看,其海绵硅负极技术采用纳米硅复合负极材料,负极可逆容量达1500mAh/g,为现有石墨负极的四倍,较常规的硅负极材料膨胀率下降了30%,循环稳定性提升135%。

《科创板日报》记者注意到,相比于石墨负极,硅负极价格更高,其中纳米硅则更加昂贵。根据Mysteel数据,4月12日,人造石墨负极2.6万元/吨,天然石墨负极3.3万元/吨,而硅碳负极价格为14-20万元/吨,硅氧负极15-20万元/吨,而此次广汽全固态电池提到的纳米硅更是达25-40万元/吨。

技术层面上,宁德时代亦在2023年度业绩说明会上坦言:“固态电池有3条技术路线,即氧化物路线、硫化物路线及聚合物路线。目前还有很多基本的科学问题待解决,如:大多数固态电解质中的离子扩散速率与液态电解质存在数量级差异、固固界面难以始终保持良好接触等,在突破这些科技问题后,还会遇到产业化的问题。”

创道硬科技合伙人步日欣向《科创板日报》记者进一步提到,“所有的固态电池都会面临成本和性能的取舍问题,并非单是广汽的电池这样,2026年是个乐观的预计。”

▍半固态到全固态演进

《科创板日报》记者注意到,不同于全固态电池仍处于实验室阶段,半固态电池作为先行者正逐步装车商用,向商业化迈进。

4月8日晚,智己汽车召开的智己L6超级智能轿车发布会,其发布的电动汽车智己L6搭载了准900V超快充“光年”固态电池。据了解,搭载固态电池的智己L6 max光年版售价不超33万元,较Max超强性能版的不超过29.9万元溢价较少。

智己L6动力电池供应商清陶能源联合创始人、总经理李峥坦言,清陶能源的固态电池产业化分为三步:第一代固态电池,即在智己汽车上装车量产的电池,也被称为半固态电池;2025年会开发第二代固态电池;最终实现的第三代固态电池,也就是全固态电池。

“半固态是全固态的一个过渡方案,主要差异点在电解质上。半固态采用了固液混合电解质,也需要隔膜,所以和传统的液态锂离子电池的工艺和原材料有一定的顺延性,虽然性能上不及全固态电池,但依然成为一些厂商的首选落地方案。”步日欣表示。

中信证券最新研报分析认为,固态电池在智己L6的搭载,结合考虑其预售价格,有望开启半固态电池的平价时代。随着半固态电池逐步应用推广,头部固态电池厂商的朋友圈及固态电池产业链各环节料将受益。

有业内人士亦向《科创板日报》记者表示,“如能实现半固态电池产业化,随着相应固态电解质产能放量、原材料成本降低、工艺优化,原材料与生产成本有望降低。”

另据《科创板日报》记者不完全统计,近日,多家企业披露固态电池相关进展: