摘要：若固态电池能在2022年实现市场化并逐步提升渗透，到2025年固态电池在动力电池中的市场空间大约能达到60亿元左右。
日前，三星高等研究院和三星日本研究所联合发表了固态电池最新进展，全固态电池实现900Wh/L的能量密度，1000次以上的充放电循环以及99.8%的充放电效率，单次充电可达到800公里续航。据论文介绍，三星通过引入银碳复合负极、不锈钢（SUS）集电器、辉石型硫化物电解质以及特殊材料涂层，对固态电池的负极、电解质与正极进行了处理，有效解决了锂枝晶生长、低库伦效率与界面副反应，这三大固态电池量产所面临的核心问题，推动固态电池技术离产业化更进一步。除了三星外，今年多家企业在固态电池领域动作频频，丰田与松下宣布成立合资企业生产固态电池，戴姆勒牵手加拿大魁北克水电公司加速固态电池应用，固态电池的量产节奏呈现日渐加快之势。值得注意的是，全力研发固态电池已经上升到国家战略层面。2019年12月，工信部发布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》（征求意见稿），在“实施电池技术突破行动”中，加快固态动力电池技术研发及产业化被列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。数据显示，若固态电池能在2022年实现市场化并逐步提升渗透，到2025年固态电池在动力电池中的市场空间大约能达到60亿元左右。预计2030年全球固态电池需求有望接近500GWh。近日以来固态电池板块大涨，亿纬锂能、宁德时代、国轩高科、赣锋锂业、比亚迪、珈伟新能等个股涨幅居前，可见市场对固态电池寄予了厚望。目前，大众、宝马、雷诺、丰田、日产、本田、现代、福特等国际车企，比亚迪、蔚来、天际、北汽等国内车企纷纷投资布局固态电池领域。具体如下所示：
固态电池领域的第一集团军非日本莫属，日本拥有固态电池专利916件，占比接近一半，领先优势明显；美国和中国分别以398件和362件的专利数位居第二、第三。国内，宁德时代、比亚迪、赣锋锂业、清陶能源、万向一二三、比亚迪、国轩高科、珈伟股份、辉能、北京卫蓝、力神、亿纬锂能、横店东磁、卡耐新能源、鹏辉、天齐锂业、中航锂电、中天科技等企业均在布局固态电池。宁德时代主要在聚合物和硫化物基固态电池方向分别开展了研发工作，并取得了初步进展，同时针对材料体系特点和规模化生产的要求，宁德时代开展了全固态电池制造工艺路线的设计和探索。宁德时代电池开发负责人表示，宁德时代虽然已制作样品，但是实现量产恐怕还要等到2030年。2016年，比亚迪就确定将固态电池作为下一代动力电池的发展路线，随后，比亚迪申请了一种全固态锂离子电池及其正极复合材料的发明专利。2018年，比亚迪再次确认将固态电池作为发展重点，并着手推动固态电池的产业化研发。据了解，比亚迪将会在未来5-10年内推出固态动力电池产品，并将其应用在新能源汽车上。清陶能源已在昆山部建立了固态电池生产线。该生产线的年产能为100兆瓦时，计划到2020年增加到700兆瓦时。与容量为250-300Wh/kg的新一代锂电池相比，其固态电池的能量密度已经超过了400 Wh/kg。2019年7月6日，清陶新能源科年产10GWh固态锂电池项目在江西省宜春市签约。该项目将分两期建设，总投资约55亿元。其中项目一期投资5.5亿元，将建设年产1GWh的固态锂电池项目，计划今年年底投产；项目二期投资49.5亿元，2020年6月30日前开工建设，开工后两年内全部投产，产能为9GWh。2017-2018年辉能科技试产第一代固态动力电池，2020年将实现第一代固态动力电池1GWh的产能。辉能科技创始人、CEO杨思枏透露，2021年年初辉能会实现固态电池大规模量产。当前辉能科技已与蔚来汽车、爱驰汽车、天际汽车建立合作。北京卫蓝新能源成立于2016年，公司依托中国科学院物理研究所，专注于下一代固态锂电池的研发与生产。目前，北京卫蓝已经研发并掌握了固态电池技术领域的多项关键性技术，包括金属锂表面处理、原位形成SEI膜技术、固态电解质、锂离子快导体制备技术以及高电压电池集成技术、陶瓷膜优化技术和集流体解决方案。2019年3月29日，卫蓝新能源举行了固态电池一期项目奠基仪式，该项目总投资5亿元，一期项目投资1.8亿元，项目计划于2020年3月投产，建成后预计形成年产1亿瓦时固态电池的生产规模。预计2021年公司半固态车用动力电池将推向市场。2017年，赣锋锂业通过引进中科院宁波材料所的许晓雄团队，正式切入到固态电池板块。2019年6月A123北美研发团队与美国Ionic Materials公司联合在固态电池的研发中取得了突破，全固态电池有望在2024年大批量推向市场。其固态电池目前采用的化学体系是NCM811加上石墨，用固态电解质把传统的液态电解液取代掉。第二阶段的目标是把负极换成硅碳体系，能量密度大约在300到350Wh/kg；第三阶段的目标是把负极换成金属锂，能量密度可以达到400Wh/kg左右；到第四代产品就会采用新型的正极材料，再加上金属锂，能量密度可以达到400Wh/kg以上。当前赣锋锂业固态电池中试产线目前已经处于试产阶段，预计不久可达到正式投产状态。目前与下游车企对接，送样测试。
作者 | 刘苗苗
