電子發燒友網報道(文/黃山明)隨著全球進入到新能源時代,半固飆全對下一代電池技術的態電競爭也愈發激烈。而固態電池成為目前既定的池狂方向,吸引到了眾多玩家的固態目光,但固態電池想要商用還需時間,年碾最早可能要等到2027年。壓揭億賽而這段空白時間,秘萬讓半固態電池成為當前最佳的道生動力電池選擇。
半固態電池發展現狀
2024年被稱為半固態電池裝車元年,死局不少國內外供應鏈企業及車企已經在加碼布局。半固飆全比如中國的態電寧德時代、冠盛股份、池狂孚能科技、固態欣旺達等,年碾日本的壓揭億賽豐田、松下,美國的QuantumScape等公司都在積極布局半固態電池技術。這些企業在材料選擇、電解質制備、電極結構等方面取得了顯著進展。
蔚來與衛藍新能源聯合研發的150度半固態電池于2024年4月正式量產,搭載該電池的蔚來ET7在實際路測中續航超1000公里,該電池單電芯能量密度達到360Wh/kg,整包能量密度為260Wh/kg。電池包采用了高效的冷卻系統設計,使用了44塊大面積水冷板,冷卻效果是普通電池的6倍。
此外,廣汽集團發布的飛行汽車GOVY AirJet、惠達科技的農業無人機HD580、啟源芯動力的“啟源蛟龍600”半固態電池組,均搭載金羽開發的半固態電池。從2025年期,這款電池也開始逐步投入到商業交付中。
以啟源蛟龍600為例,該電池組電芯能量密度達310Wh/kg,電池系統能量密度達到165Wh/kg。與市場上同為600kWh的電池系統相比,這款電池體積縮減30%,重量減輕28%,單趟可額外承載2噸貨物。
值得一提的是,僅需6分鐘,在2C模式下即可充電120kWh,可實現百公里續航。并且電池車儲一體化的設計還支持V2G功能,能為400kW設備及多臺重卡提供反向充電。
冠盛股份也推出了一款半固態磷酸鐵鋰電池,該鋰電池的能量密度為160-180Wh/kg,而準固態三元鋰電池能量密度高達420 Wh/kg,適用于戶用儲能、工商業儲能及可再生能源項目。
孚能科技推出的第二代半固態電池,采用新型氧化物/聚合物固態電解質涂覆和致密化技術,進一步提升高鎳三元高能量密度鋰離子動力電池的安全性,并進一步降低了半固態界面阻抗,提升了鋰離子遷移能力,能量密度達到330wh/kg,快充能力超過3C,循環壽命超過4000次。
浩博思創也在近期宇投資者平臺上表示,較早通過合資公司研發并布局半固態電池。金楊股份同樣在投資者平臺中回應稱,已給相關客戶送樣4680大圓柱產品用于研發半固態電池。欣旺達也在近期回應稱,公司目前有用于消費類的半固態產品正在研發中。
顯然,半固態電池憑借高安全性(液態電解質減少)、較高能量密度(優于傳統液態電池)和長循環壽命,逐步滲透至電動汽車、儲能(如風能/太陽能配套)、低空經濟(eVTOL飛行器)等領域。
半固態電池的未來
2025年被認為是半固態電池成熟產品推出并逐步放量的關鍵年份。多家車企在2024年進行半固態電池的搭載測試之后,都計劃在今年或明年推出搭載半固態電池的車型。除新能源汽車外,半固態電池在機器人、無人機等新興領域展現出潛力。例如,第三代人形機器人搭載半固態電池后,續航提升至6小時,能耗降低80%。
值得一提的是,當前半固態電池已經開始在高端車型中加速滲透,2025年2月,新能源汽車銷量同比增長161%,其中搭載半固態電池的高端車型占比超35%。業內測算,若2030年全固態電池滲透率達20%,將帶動新增市場規模超2000億元。
與此同時,許多人都認為半固態電池作為全固態電池的過渡產品,如今大力發展,未來隨著全固態電池的推出,半固態電池又將如何處理。不過在短期來看,憑借與現有液態電池產線的高兼容性,半固態電池仍是車企和儲能領域的首選。
全固態電池預計2027年實現小批量裝車,2030年進入大規模量產階段,但短期內仍面臨成本高(制造成本是液態電池的3-5倍)、生產工藝復雜等挑戰。
并且全固態電池初期可能聚焦高端市場(如豪華車、機器人),而半固態電池憑借成本優勢和兼容現有產線的特點,將在中低端車型和特定場景(如快充需求)中保持一定份額。
目前半固態電池工藝與傳統液態電池接近,成本僅高出15%-30%(如鵬輝能源產品),適合對價格敏感的中低端電動車和儲能場景。而半固態電池的研發(如固態電解質涂層技術、界面優化)也可為全固態提供技術積累。例如,鵬輝能源的氧化物路線半固態電池經驗,可加速全固態電解質材料開發。
而半固態電池的產業鏈,如隔膜、導電劑、硅負極,與全固態電池存在部分重疊,但后者需突破固態電解質量產,比如一些硫化物、氧化物和鋰金屬負極等技術瓶頸。
所以短期來看,半固態電池的相關材料,比如碳納米導管電劑、硅負極等和一些設備升級需求(比如干法電極工藝)仍然是投資的熱點。不過長期需要關注全固態電池核心技術的突破。
對此,中國科學院院士、中國全固態電池產學研協同創新平臺理事長歐陽明高認為,我國動力電池企業和機構以半固態為特色。在動力電池發展過程中,半固態不失為一種過渡策略,能夠提升動力電池的安全性。但是,半固態電池的良品率、充電倍率、循環壽命等都不令人滿意,最根本的原因是半固態電池不是顛覆性技術。
因此,短期來看,判斷在2025-2027年,半固態電池市場規模可能隨新能源汽車高端化趨勢增長,尤其在快充和安全性要求較高的場景,包括商用車、機器人等。
而在2030年后,如果全固態電池如比亞迪預測的一樣實現了“固液同價”。并且具備超過500Wh/kg以上的高能量密度以及高安全性等特點,將逐步替代半固態電池,未來這些半固態電池可能退居到一些細分市場或者特定應用中,比如一些儲能產品或消費電子產品中。
小結
當前的半固態電池已進入產業化初期,技術逐步成熟,但滲透率較低,需進一步降本增效。而在未來,隨著全固態電池的推出將擠壓半固態電池的市場空間,但兩者在技術迭代和成本競爭中存在5-10年的共存期。產業鏈需動態調整,把握過渡期的技術紅利與長期的全固態布局。