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“小步快走”邁向何方？
對(duì)于固態(tài)電池布局企業(yè)來(lái)說(shuō)，除了追求全固態(tài)技術(shù)的技術(shù)突破，半固態(tài)電池在產(chǎn)業(yè)化上的實(shí)際進(jìn)展更能直觀體現(xiàn)企業(yè)的年度表現(xiàn)。
GGII數(shù)據(jù)顯示，2024年全球半固態(tài)電池預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)7GWh左右的出貨量，其中頭部企業(yè)占據(jù)超八成的市場(chǎng)份額。動(dòng)力電池領(lǐng)域仍是主戰(zhàn)場(chǎng)，占比高達(dá)75%。這一成績(jī)離不開(kāi)各大企業(yè)在技術(shù)體系完善、關(guān)鍵工藝攻關(guān)以及產(chǎn)品商業(yè)化落地上的不斷努力。
總的來(lái)看，固態(tài)電池企業(yè)在技術(shù)上已充分挖掘多種可能性，完成了電解質(zhì)路線的探索與判斷，并提出關(guān)鍵問(wèn)題的解決方案。當(dāng)前，企業(yè)進(jìn)入了固態(tài)電池產(chǎn)品定義和驗(yàn)證階段，這不僅體現(xiàn)為技術(shù)的逐步成熟，也預(yù)示著行業(yè)正在穩(wěn)步邁向規(guī)?；a(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。
從技術(shù)路線到實(shí)際產(chǎn)品落地，各方勢(shì)力圍繞固態(tài)電池展開(kāi)了激烈的角逐，過(guò)去的2024年，是行業(yè)技術(shù)迭代和商業(yè)化初見(jiàn)曙光的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
半固態(tài)電池性能的全景展現(xiàn)
據(jù)高工鋰電梳理今年來(lái)更新的半固態(tài)電池產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，能量密度提升依然是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。多數(shù)產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到300Wh/kg以上的水平，部分產(chǎn)品甚至突破400Wh/kg大關(guān)，這標(biāo)志著固態(tài)電池技術(shù)對(duì)高能量密度的持續(xù)探索正在取得突破性進(jìn)展。
不同技術(shù)路線的共存與競(jìng)爭(zhēng)推動(dòng)了半固態(tài)電池整體性能的提升。氧化物、聚合物復(fù)合技術(shù)成為當(dāng)前的主流選擇，全固態(tài)電池則進(jìn)一步向硫化物體系延展，為未來(lái)全場(chǎng)景覆蓋奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
安全性方面，針刺、熱箱等嚴(yán)苛測(cè)試成為多個(gè)產(chǎn)品的標(biāo)配，固態(tài)電解質(zhì)的引入顯著降低了電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)。快速充電技術(shù)同樣得到了廣泛關(guān)注，許多產(chǎn)品支持3C到4C甚至更高倍率的充電需求。這些特性表明，半固態(tài)電池在安全性、充電速率與能量密度的平衡上取得了一定進(jìn)展。
此外，部分產(chǎn)品在極端環(huán)境下的適應(yīng)能力，例如有電池在低至-61.8℃的環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作，這些成果為接下來(lái)的多場(chǎng)景應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
固態(tài)電池的應(yīng)用潛力也從技術(shù)參數(shù)延伸到場(chǎng)景化需求。從乘用車、商用車到無(wú)人機(jī)、低空飛行器，甚至戶外儲(chǔ)能設(shè)備，行業(yè)對(duì)固態(tài)電池的多樣化需求推動(dòng)了新產(chǎn)品的層出不窮。
多個(gè)企業(yè)與上下游伙伴展開(kāi)深度合作，例如華為、奔馳等跨領(lǐng)域協(xié)作伙伴的加入，使得固態(tài)電池的技術(shù)創(chuàng)新不僅限于單一領(lǐng)域，而是走向了更廣泛的生態(tài)化開(kāi)發(fā)。
儲(chǔ)能與飛行器：固態(tài)電池的新興藍(lán)海
盡管動(dòng)力電池領(lǐng)域依然是半固態(tài)電池的主要市場(chǎng)，但儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用前景正在迅速崛起。
衛(wèi)藍(lán)新能源在儲(chǔ)能市場(chǎng)的布局尤為積極，不僅覆蓋了工業(yè)儲(chǔ)能、戶用儲(chǔ)能、戶外移動(dòng)儲(chǔ)能等多種場(chǎng)景，還在山東淄博建設(shè)了大規(guī)模儲(chǔ)能生產(chǎn)基地。這一布局表明，儲(chǔ)能市場(chǎng)對(duì)安全性和壽命的高要求正吸引更多企業(yè)的關(guān)注。
低空飛行器領(lǐng)域則為半固態(tài)電池提供了新的用武之地。恩力動(dòng)力、孚能科技等均已實(shí)現(xiàn)為海外eVTOL企業(yè)的半固態(tài)電池送樣，同時(shí)也在與國(guó)內(nèi)客戶開(kāi)展產(chǎn)品驗(yàn)證工作。
欣旺達(dá)基于第一代、第二代半固態(tài)電池技術(shù)，已開(kāi)發(fā)出“航空電池-Gen1”“航空電池-Gen2”兩大產(chǎn)品，能量密度分別達(dá)到320Wh/kg和380Wh/kg。面向eVTOL領(lǐng)域，比克電池則已布局了320Wh/Kg半固態(tài)產(chǎn)品，并將逐步突破390Wh/Kg、450Wh/Kg能量密度，最終過(guò)渡到全固態(tài)產(chǎn)品。
寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航等進(jìn)一步提出了半固態(tài)電池上車eVTOL的量產(chǎn)規(guī)劃，前者第二代450Wh/kg凝聚態(tài)電池有望于2027年量產(chǎn)，后者“頂流”半固態(tài)大圓柱則將于2026年實(shí)現(xiàn)搭載。這些布局為飛行器市場(chǎng)的電氣化轉(zhuǎn)型提供了重要支撐，同時(shí)也展示了固態(tài)電池在新興領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力。
半固態(tài)技術(shù)的提前應(yīng)用與技術(shù)邊界的模糊化
值得注意的是，作為對(duì)傳統(tǒng)鋰電池技術(shù)的重要補(bǔ)充，半固態(tài)電池技術(shù)已在應(yīng)用端實(shí)現(xiàn)大規(guī)模提前布局。
如孚能科技在交流紀(jì)要中指出，主流供應(yīng)的三元體系產(chǎn)品基本匹配半固態(tài)，同時(shí)通過(guò)電解液添加劑優(yōu)化電池的低溫能量保持率，提升了實(shí)際應(yīng)用中的環(huán)境適應(yīng)性。
國(guó)軒高科則在半固態(tài)組合技術(shù)中融入高安全電解液，已達(dá)到提升電芯安全熱失控閾值的效果；通過(guò)原位固化電解液技術(shù)，進(jìn)一步提升了電池的安全性。
以上探索表明，固態(tài)電池技術(shù)不再局限于替代液態(tài)電池，而是與之深度結(jié)合，在高安全、高性能方向上提供增量?jī)r(jià)值。
此外，包括恩捷股份、瑞智新能源、藍(lán)廷新能源等固態(tài)電解質(zhì)膜，以送樣為主實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量出貨，且有望于2025年進(jìn)一步形成訂單。以上企業(yè)突破為行業(yè)提供了希望，但規(guī)模化量產(chǎn)和性能一致性控制依然是重要挑戰(zhàn)。原位固化、電解質(zhì)膜批量制備、轉(zhuǎn)印等新工藝的嘗試，將決定半固態(tài)技術(shù)能否在更多場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)更快的普及。
站在市場(chǎng)的角度，半固態(tài)電池的創(chuàng)新更多體現(xiàn)在“小步快走”的迭代與量變。例如，通過(guò)將半固態(tài)電解質(zhì)與耐低溫電解液相結(jié)合，追求除了 “本征安全”和“更高能量密度”之外的綜合性能的提升，以滿足細(xì)分場(chǎng)景的差異化需求。面對(duì)這樣的現(xiàn)狀，市場(chǎng)的關(guān)注點(diǎn)并非單純的技術(shù)突破，而是訂單的轉(zhuǎn)化能力，這才是商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)中的核心指標(biāo)。
2024年是半固態(tài)電池商業(yè)化發(fā)展的重要拐點(diǎn)。從動(dòng)力到儲(chǔ)能，再到飛行器和其他高要求應(yīng)用場(chǎng)景，固態(tài)電池的產(chǎn)品矩陣正逐漸擴(kuò)展。雖然行業(yè)仍面臨規(guī)模化生產(chǎn)、成本控制等多重挑戰(zhàn)，但頭部企業(yè)的積極布局和初步成績(jī)表明，這一技術(shù)正從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用市場(chǎng)。未來(lái)，隨著技術(shù)和市場(chǎng)的進(jìn)一步融合，固態(tài)電池有望以更成熟的形態(tài)重塑能源存儲(chǔ)行業(yè)格局。
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