全固态电池获突破 或将“引爆”低空经济

东方财富网

15小时前

中国电动汽车百人会原副秘书长马仿列表示,电动智能汽车、低空经济与人形机器人蓬勃发展,带动锂电池需求攀升,预计2030年全球需求将达3800GWh。

近日,国轩高科宣布建成首条全固态电池实验线,在行业中实现质的飞跃。恩捷股份宁德时代亿纬锂能赣锋锂业等公司均在近期发布固态电池研发进展,标志着全固态电池领域进入新阶段。

权威专家接受上海证券报记者采访时表示,硫化物固态电池预计在2027年将实现小规模量产,但全固态电池大规模应用仍有较长的路要走。还有专家表示,固态电池是推动当前热门的智能汽车、低空飞行器、人形机器人等领域发展的重要力量。其中,固态电池的研发投产进度基本决定以eVTOL(电动垂直起降飞行器)为代表的低空飞行器的爆发时间。

全固态电池研发生产进入新阶段

5月17日,国轩高科宣布其全固态电池——金石电池实现质的飞跃。材料创新上,硫化物电解质的离子电导率提升60%,空气稳定性显著提高,正负极材料的克容量也实现较大突破,在材料科学方面为全固态电池的发展筑牢根基。国轩高科首条全固态实验线也正式贯通,100%线体自主开发,设计产能达0.2GWh,通过高精密涂布等关键技术,实现高达90%的良品率。金石全固态电池研发负责人潘瑞军博士透露,此条实验线核心设备国产化率达100%,目前已开始装车路测。根据计划,国轩高科还将于2026年落地2GWh量产线。

5月15日,电池行业巨头宁德时代的公告显示,公司在固态电池技术方面持续投入,预计到2027年有望实现小批量生产,技术水平处于行业领先。关于与商飞的合作,公司透露其凝聚态电池能量密度最高可达500Wh/kg(瓦时每千克),正在推进民用电动载人飞机项目,执行航空级标准与测试,以确保安全和质量。

亿纬锂能方面近期也公开透露,在全固态电池领域已完成小软包电池组装工艺开发,百兆瓦时的中试线预计在2025年投入运行;公司计划于2026年推出主要应用于混合动力领域的高功率全固态电池,于2028年逐步推出400Wh/kg的高比能全固态电池。

赣锋锂业公告称,已形成固态电池全链路布局,在硫化物电解质及原材料、氧化物电解质、金属锂负极、电芯、电池系统等固态电池关键环节具备了研发、生产能力,并加快推动固态电池商业化应用。5月13日,公司方面回答投资者时表示,公司二代混合固态锂电池采用了金属锂作为负极,在固态电池方面开发的高比能电池能量密度达到420Wh/kg,循环寿命超过700次,并开发出能量密度达到500Wh/kg的样品,可通过200℃热箱与针刺等严苛的安全测试。

恩捷股份近日举办了全固态硫化物新品发布会,发布超纯硫化锂、超细硫化物固态电解质以及高电导硫化物固态电解质膜等核心材料,为固态电池的产业化提供支撑。

全固态电池大规模应用仍需时日

谈及轿车用全固态电池发展路线和关键时间点,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高认为,国际主要汽车企业和电池企业均逐步聚焦到硫化物全固态电池,主流技术路线基本清晰。众多企业已经建立了小批量供应能力,但需要重点攻克大规模生产工艺。2025年至2027年将以石墨/低硅负极硫化物全固态电池为主,以能量密度200—300Wh/kg为目标。2027年至2030年,高硅负极硫化物全固态电池有望成为主流路线,能量密度以400Wh/kg和800Wh/L(瓦时每升)为目标,重点攻关高容量低膨胀长循环硅碳负极,优化高镍三元复合正极和硫化物复合电解质,面向下一代乘用车电池应用。锂负极硫化物全固态电池,能量密度500Wh/kg和1000Wh/L将成为2030年至2035年的行业目标。

潘瑞军向记者介绍,目前,全球全固态电池的量产进度仍以手工样件为主。全固态电池面临诸多技术难点,其产线与液态电池产线差异较大,需要开发专用设备。关键挑战在于固固界面接触以及固态隔膜工艺,其中固态隔膜工艺需通过涂布的方式制作出薄的固态电解质膜。

鉴于全固态电池技术难度较高,半固态电池成为一种折中的选择。其优势在于可以沿用液态电池设备,仅需对材料和设备进行微调。同时,半固态电池能够兼顾高能量密度和安全性,其能量密度可达350—360Wh/kg,相较于液态铁锂的200—250Wh/kg和三元电池的250—300Wh/kg,具有明显优势。当前行业共识是先实现350Wh/kg半固态电池的量产,再通过材料和工艺的迭代来提升性能,这是目前主流的发展路径。结合公开资料来看,“半固态+全固态”双重路线已成为包括国轩高科、蜂巢能源在内的多家电池企业的选择。

固态电池成为eVTOL等未来科技爆发关键

不少电池企业开发固态电池时均与低空飞行器、人形机器人等应用相联系。宁德时代赣锋锂业、国轩高科等均明确提到了和eVTOL、无人机等低空飞行器企业的合作。

国轩高科首席科学家、G垣准固态电池朱星宝告诉记者,当前,半固态电池计划在五年内实现快速的市场推广。国轩高科在高比能电池(500Wh/kg)方面,已经完成了A样的开发,并且通过了500圈循环测试,达到了相关标准。预计2025年5月底至6月初,国轩高科工研总院将正式对该高比能电池项目立项,其目标是实现量产。从应用场景来看,该高比能电池适用于eVTOL,以满足其对高倍率性能的需求;同时也适用于机器人无人机等领域,针对这些应用场景对发热控制的要求,可以通过低内阻设计以及新一代的BMS(电池管理系统)来解决散热问题。

中国电动汽车百人会原副秘书长马仿列表示,电动智能汽车、低空经济人形机器人蓬勃发展,带动锂电池需求攀升,预计2030年全球需求将达3800GWh。其中,电动智能汽车、低空经济人形机器人领域电池需求预估分别为3500GWh、200GWh和100GWh。当前,锂电池是这些产业的主流选择,未来将全面向固态电池演进。

湖南大学教授黄靓认为,eVTOL等低空飞行器发展对电池的高比能、高功率、快充和长寿命提出更高要求,全固态电池能量密度需逐步突破400Wh/kg至600Wh/kg,其研发投产进度基本对以eVTOL为代表的载人电动低空飞行器爆发至关重要。

华泰证券近期发布的研报认为,2025年有望迎来半固态电池批量交付和全固态电池研发加速。目前车厂的品牌宣传已经进入到竞赛阶段,低空与机器人产业成为固态电池潜在的应用领域。相关环节涵盖卤化物/聚合物固态电解质、锂金属集流体、电解质膜、硅基负极、三元正极材料、干电极等。

(文章来源:上海证券报)

中国电动汽车百人会原副秘书长马仿列表示,电动智能汽车、低空经济与人形机器人蓬勃发展,带动锂电池需求攀升,预计2030年全球需求将达3800GWh。

近日,国轩高科宣布建成首条全固态电池实验线,在行业中实现质的飞跃。恩捷股份宁德时代亿纬锂能赣锋锂业等公司均在近期发布固态电池研发进展,标志着全固态电池领域进入新阶段。

权威专家接受上海证券报记者采访时表示,硫化物固态电池预计在2027年将实现小规模量产,但全固态电池大规模应用仍有较长的路要走。还有专家表示,固态电池是推动当前热门的智能汽车、低空飞行器、人形机器人等领域发展的重要力量。其中,固态电池的研发投产进度基本决定以eVTOL(电动垂直起降飞行器)为代表的低空飞行器的爆发时间。

全固态电池研发生产进入新阶段

5月17日,国轩高科宣布其全固态电池——金石电池实现质的飞跃。材料创新上,硫化物电解质的离子电导率提升60%,空气稳定性显著提高,正负极材料的克容量也实现较大突破,在材料科学方面为全固态电池的发展筑牢根基。国轩高科首条全固态实验线也正式贯通,100%线体自主开发,设计产能达0.2GWh,通过高精密涂布等关键技术,实现高达90%的良品率。金石全固态电池研发负责人潘瑞军博士透露,此条实验线核心设备国产化率达100%,目前已开始装车路测。根据计划,国轩高科还将于2026年落地2GWh量产线。

5月15日,电池行业巨头宁德时代的公告显示,公司在固态电池技术方面持续投入,预计到2027年有望实现小批量生产,技术水平处于行业领先。关于与商飞的合作,公司透露其凝聚态电池能量密度最高可达500Wh/kg(瓦时每千克),正在推进民用电动载人飞机项目,执行航空级标准与测试,以确保安全和质量。

亿纬锂能方面近期也公开透露,在全固态电池领域已完成小软包电池组装工艺开发,百兆瓦时的中试线预计在2025年投入运行;公司计划于2026年推出主要应用于混合动力领域的高功率全固态电池,于2028年逐步推出400Wh/kg的高比能全固态电池。

赣锋锂业公告称,已形成固态电池全链路布局,在硫化物电解质及原材料、氧化物电解质、金属锂负极、电芯、电池系统等固态电池关键环节具备了研发、生产能力,并加快推动固态电池商业化应用。5月13日,公司方面回答投资者时表示,公司二代混合固态锂电池采用了金属锂作为负极,在固态电池方面开发的高比能电池能量密度达到420Wh/kg,循环寿命超过700次,并开发出能量密度达到500Wh/kg的样品,可通过200℃热箱与针刺等严苛的安全测试。

恩捷股份近日举办了全固态硫化物新品发布会,发布超纯硫化锂、超细硫化物固态电解质以及高电导硫化物固态电解质膜等核心材料,为固态电池的产业化提供支撑。

全固态电池大规模应用仍需时日

谈及轿车用全固态电池发展路线和关键时间点,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高认为,国际主要汽车企业和电池企业均逐步聚焦到硫化物全固态电池,主流技术路线基本清晰。众多企业已经建立了小批量供应能力,但需要重点攻克大规模生产工艺。2025年至2027年将以石墨/低硅负极硫化物全固态电池为主,以能量密度200—300Wh/kg为目标。2027年至2030年,高硅负极硫化物全固态电池有望成为主流路线,能量密度以400Wh/kg和800Wh/L(瓦时每升)为目标,重点攻关高容量低膨胀长循环硅碳负极,优化高镍三元复合正极和硫化物复合电解质,面向下一代乘用车电池应用。锂负极硫化物全固态电池,能量密度500Wh/kg和1000Wh/L将成为2030年至2035年的行业目标。

潘瑞军向记者介绍,目前,全球全固态电池的量产进度仍以手工样件为主。全固态电池面临诸多技术难点,其产线与液态电池产线差异较大,需要开发专用设备。关键挑战在于固固界面接触以及固态隔膜工艺,其中固态隔膜工艺需通过涂布的方式制作出薄的固态电解质膜。

鉴于全固态电池技术难度较高,半固态电池成为一种折中的选择。其优势在于可以沿用液态电池设备,仅需对材料和设备进行微调。同时,半固态电池能够兼顾高能量密度和安全性,其能量密度可达350—360Wh/kg,相较于液态铁锂的200—250Wh/kg和三元电池的250—300Wh/kg,具有明显优势。当前行业共识是先实现350Wh/kg半固态电池的量产,再通过材料和工艺的迭代来提升性能,这是目前主流的发展路径。结合公开资料来看,“半固态+全固态”双重路线已成为包括国轩高科、蜂巢能源在内的多家电池企业的选择。

固态电池成为eVTOL等未来科技爆发关键

不少电池企业开发固态电池时均与低空飞行器、人形机器人等应用相联系。宁德时代赣锋锂业、国轩高科等均明确提到了和eVTOL、无人机等低空飞行器企业的合作。

国轩高科首席科学家、G垣准固态电池朱星宝告诉记者,当前,半固态电池计划在五年内实现快速的市场推广。国轩高科在高比能电池(500Wh/kg)方面,已经完成了A样的开发,并且通过了500圈循环测试,达到了相关标准。预计2025年5月底至6月初,国轩高科工研总院将正式对该高比能电池项目立项,其目标是实现量产。从应用场景来看,该高比能电池适用于eVTOL,以满足其对高倍率性能的需求;同时也适用于机器人无人机等领域,针对这些应用场景对发热控制的要求,可以通过低内阻设计以及新一代的BMS(电池管理系统)来解决散热问题。

中国电动汽车百人会原副秘书长马仿列表示,电动智能汽车、低空经济人形机器人蓬勃发展,带动锂电池需求攀升,预计2030年全球需求将达3800GWh。其中,电动智能汽车、低空经济人形机器人领域电池需求预估分别为3500GWh、200GWh和100GWh。当前,锂电池是这些产业的主流选择,未来将全面向固态电池演进。

湖南大学教授黄靓认为,eVTOL等低空飞行器发展对电池的高比能、高功率、快充和长寿命提出更高要求,全固态电池能量密度需逐步突破400Wh/kg至600Wh/kg,其研发投产进度基本对以eVTOL为代表的载人电动低空飞行器爆发至关重要。

华泰证券近期发布的研报认为,2025年有望迎来半固态电池批量交付和全固态电池研发加速。目前车厂的品牌宣传已经进入到竞赛阶段,低空与机器人产业成为固态电池潜在的应用领域。相关环节涵盖卤化物/聚合物固态电解质、锂金属集流体、电解质膜、硅基负极、三元正极材料、干电极等。

(文章来源:上海证券报)

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