今天小編分享的科技經驗：大廠開卷、產業化提速，固态電池是風口還是噱頭？，歡迎閲讀。
（圖片系 AI 生成）
近來，A 股市場震蕩盤整為主，但仍有熱點頻頻引爆市場。這其中，強勢出圈的非固态電池莫屬。尤其 4 月 9 日，固态電池板塊全面爆發，翔豐華（300890.SZ）、豐元股份（002805.SZ）等多股集體漲停，當升科技（300073.SZ）、容百科技（688005.SH）、硅寶科技（300019.SZ）均漲超 15%。随後的 10 日、11 日，随着大盤弱勢運行，板塊有所回落，但豐元股份、德福科技（301511.SZ）等概念股依然持續飙漲。
固态電池在資本市場站上風口，核心催化是今年來利好消息不斷，特别是近期車企、電池廠、科研院所等紛紛下場官宣相關新品、研發突破，大有產業化提速之勢。
量產上車、超長續航、A 股熱炒，固态電池一時風頭無兩。但業内人士紛紛告訴钛媒體 APP，當前的固态電池并非真正意義上的固态電池，説半固态 / 準固态電池更為準确。此前寧德時代（300750.SZ）召開業績會時也表示，目前還有很多基本的科學問題待解決，產業化路遠。
那麼，固态電池真的來了嗎？真能給新能源汽車帶來颠覆性革命？核心難點又在哪裏？
固态電池站上風口
固态電池，它真的來了。
早在去年 6 月，北京衞藍新能源科技有限公司（以下簡稱 " 衞藍新能源 "）宣布 360Wh/kg 锂電池電芯正式交付蔚來汽車。同年 12 月 17 日，蔚來 CEO 李斌開着一輛搭載 150kWh 電池包的 ET7，在氣温只有 -2 ℃的上海，完成了 1000 公裏的續航挑戰，引發多方關注。
進入 2024 年，前有日本電池企業麥克賽爾開發出了圓柱形全固态電池；後有 QS 的固态電池產品在實驗室中通過了大眾的耐久性測試；1 月 11 日，哈佛大學也宣布使用新方法提高了固态電池的壽命。
到今年 3 月 25 日，智己汽車聯席 CEO 劉濤又在微博發文透露，準 900V 超快充固态電池即将在智己 L6 量產上車。4 月 8 日，率先搭載行業首個量產上車的 " 超快充固态電池 1.0" 的的智己 L6 正式發布。該固态電池可實現高温不可燃、減少穿刺短路的同時，峰值充電功率達 400kW，充電 12 分鍾續航增加 400km。
稍早之前的 4 月 2 日，太藍新能源宣布在 " 車規級全固态锂電池 " 研發方面取得重大進展，首發車規級 720Wh/kg 體型化全固态電池。
無獨有偶，4 月 9 日，廣汽埃安旗下昊鉑品牌也官宣，昊鉑 " 全固态 " 電池即将亮相，将于 4 月 12 日發布。據介紹，該電池采用 100% 固态電解質，具備超高能量密度、超強本征安全（主要指單體安全），超寬使用温網域等特點，并已經 " 從實驗室走向量產應用 "。
當然，除了車企開卷外，電池企業及上遊材料端也不斷釋出固态電池相關利好。寧德時代 4 月初就在互動平台透露，" 公司非常重視固态電池，已經進行了多年的布局，最近加大了很多投入，在固态電池領網域處于行業領先地位。與此同時，公司發布了凝聚态電池，能量密度最高可達 500Wh/kg，正在進行民用電動載人飛機項目的合作開發，執行航空級的标準與測試，滿足航空級的安全與質量要求，同時，我們還将推出凝聚态電池的車規級應用版本。"
最新的消息來自中科院青島生物能源與過程研究所先進儲能材料與技術研究團隊，他們在硫化物電解質研究領網域取得了重大突破，成功解決了制約硫化物全固态電池疊層工藝的關鍵痛點和技術瓶頸。
量產上車和更多應用消息紛至沓來，早在 2023 年就曾在資本市場掀起過風雲的固态電池概念又一次攪動 A 股，成為當下最熱板塊，個股更是牛氣衝天。比如，三祥新材（603663.SH）在最近的 10 個交易日錄得 8 個漲停板，股價實現翻倍；當升科技和東方锆業（002167.SZ）股價也大幅上漲，10 天累計上漲高達 57.01% 和 59.59%。
（三祥新材日 K 線圖，來源：wind）
颠覆新能源汽車的未來電池主流？
锂電池由正極、負極、隔膜和電解質四部分組成，運作原理大同小異。電池放電的過程，是锂釋放電子成為锂離子，而電解質隔膜能夠通過锂離子不會通過電子，從而讓锂離子通過到另一邊；充電的時候，锂離子再從電解質隔膜穿回去拿回電子，如此往復。電解質液的功能就是讓锂離子通過而不要電子通過，而如果電子通過，則會發生電池爆燃、爆炸。
新能源汽車的動力電池，關鍵指标就三點：能量密度、充電速度、極端天氣下的工作效率。當前主流的三元锂電池和磷酸鐵锂電池均屬于液态電池，通常使用石墨作為負極材料，其理論比容量有限；且由于電解液的存在，始終面臨充電效率低、碰撞起火等問題。
" 固态電池被廣泛認為是未來電池技術的主流發展方向之一，原因在于它們相較于傳統液态锂離子電池具有多項潛在優勢。" 深度科技研究院院長張孝榮告訴钛媒體 APP，固态電池最大的優勢包括更高的能量密度，這意味着在相同體積或重量下可以存儲更多的電能，從而提高電動汽車的續航裏程；其次，是更好的安全性，因為固态電解質不可燃，減少了熱失控和電池燃燒的風險；以及更寬的工作温度範圍，使得電池在極端環境下也能保持良好性能。
（液态、固态、半固态電池對比，來源：華金證券研報）
這其實很好理解，固态電池是将液态電解液部分或全部替換成固态電解質，且固态電池負極采用更高能量的電極材料，如硅基負極（理論比容量約 3000mAh/g），甚至納米硅碳負極、锂金屬負極，能量密度更高；且固态電解質的分子排列更緊密有序，锂離子可以更直接、更快速地通過這些通道，充電速度也起來了。
同時，全固态電池的電解質在 -30 ° C 和 100 ° C 的範圍内都不會凝固，不會氣化，温度适應性也更好。
另外，使用固态電解質取代液态電池的隔膜和電解液後，固态電池正負極之間的距離可以縮短到只有幾到十幾個微米，從而大幅降低電池的厚度，進而縮小電池體積。
技術和成本掣肘下產業化道遠
既然固态電池完勝液态電池，為何不全面替代液态電池？因為，固态電池技術突破仍需努力，量產還太難。
寧德時代就在 2023 年度業績説明會上坦言：" 固态電池有 3 條技術路線，即氧化物路線、硫化物路線及聚合物路線。目前還有很多基本的科學問題待解決，如大多數固态電解質中的離子擴散速率與液态電解質存在數量級差異、固固界面難以始終保持良好接觸等，在突破這些科技問題後，還會遇到產業化的問題。"
萬聯證券屈放也向钛媒體 APP 表示，技術方面，固态電解質離子輸運機制、锂金屬負極锂枝晶生長機制和多場耦合體系失控失效機制為固态電池發展面臨的核心問題。
除了技術難點外，固态電池面臨的最大問題是量產難，這就涉及材料成本高和制程復雜的問題。
" 舉個最簡單的例子，固态電池的負極材料目前較多采用硅碳負極，但硅碳負極材料目前產能有限，價格在 15 萬元 / 噸以上，是人造石墨負極的 5 倍甚至更多。" 有锂電池生產企業人士向钛媒體 APP 直言，成本降不下去，產品就大概率賣不出去，產業化就難以落地。
根據 Mysteel 的數據，4 月 11 日，人造石墨負極 26000 元 / 噸，天然石墨負極 33000 元 / 噸，而硅碳負極價格為 14 萬元 -20 萬元 / 噸，硅氧負極 15-20 萬元 / 噸，納米硅更是達到 25-40 萬元 / 噸。
華金證券則從上車的電池包成本解釋固态電池成本高的問題，" 以蔚來 2023 年 7 月上線的 150kWh 電池包信息測算，其半固态電池成本約為 1.7-2.2 元 /Wh，遠高于同期車用方形三元電芯、鐵锂電芯均價 0.73、0.65 元 /Wh。截至 2024 年 4 月 3 日，方形三元電芯、鐵锂電芯均價已降至 0.465、0.375 元 /Wh。"
上述锂電池生產企業人士還提到，由于固态電池需要控制精密的温度和壓力參數等，所以生產環節往往工藝復雜，需要很多精密設備，成本又疊加上去了。
技術和成本限制下，固态電池產業化任重道遠。
" 解決這些問題需要跨學科的研究合作、新材料的開發、電池設計的創新以及生產工藝的優化。" 張孝榮稱，預計在未來 5 到 10 年内，随着材料科學和制造技術的進步，固态電池的產業化難點或将逐步得到解決。
這就意味着，目前所謂的固态電池其實并不是真正的全固态。中關村物聯網產業聯盟副秘書長、專精特新企業高質量發展促進工程執行主任袁帥向钛媒體 APP 指出，" 目前市場上所謂的固态電池可能仍含有少量液态電解質，以提高離子導電性或解決其他技術問題。因此，根據這些電池的實際組成和性能，稱其為半固态電池或準固态電池可能更為準确。"
智己 L6 動力電池供應商清陶能源聯合創始人、總經理李峥也坦陳，清陶能源的固态電池產業化分為三步：第一代固态電池，即在智己汽車上裝車量產的電池，也被稱為半固态電池；2025 年會開發第二代固态電池；最終實現的第三代固态電池，也就是全固态電池。
全產業鏈發力
盡管真正的全固态電池仍是未來時，但在讓新能源車徹底擺脱了 " 充電焦慮 " 和 " 續航恐懼 " 的強大性能面前，車企、電池廠已然紛紛入局，全產業鏈發力已經開始，這也是 A 股市場頻頻炒作的預期。
產業鏈來看，固态電池上遊為基礎材料及設備，包括原材料礦產、電芯材料和生產設備；中遊為電池包加工制備，包括電池封裝、電池管理系統等；下遊為應用領網域，包括新能源汽車、消費電子、儲能、eVTOL 等。
東方證券認為，未來固态電池材料體系全面優化，產業鏈存在較多潛在機會。其中，電解質為固态電池關鍵創新點；正負極材料向高性能方向迭代，打開高鎳三元、硅基負極乃至锂金屬負極的應用空間；封裝多采用軟包路線，鋁塑膜需求也有望提升。
華金證券則分析指出，鑑于傳統液态電池能量密度限制和 eVTOL 對電池性能的高要求，固态電池有望率先在 eVTOL 市場放量。
（固态電池產業鏈情況，來源：華金證券研報）
方正證券測算，目前國產新能源車企已實現半固态電池裝車，預計 2026 年 -2030 年為全固态電池放量視窗期。2027 年 /2030 年，固态電池需求量或超 100GWh/460GWh。2024-2025 年，全球锂電行業維持較高增速，2026 年後增速或放緩。
钛媒體 APP 梳理發現，作為過渡，目前產業鏈各環節已經在加速推進半固态電池的產業化和商業化了，全固态電池研究同步進行中。
負極材料端，目前國内企業正在布局產能，比如：硅寶科技 2023 年建成 1000 噸 / 年動力電池用硅碳負極生產線，1 萬噸 / 年的項目去年完成全部基建，目前開始設備安裝；杉杉股份（600884.SH）硅氧、硅碳在建產能為 4 萬噸，預計今年 8 月份實現量產；貝特瑞（835185.BJ）有硅氧、硅碳負極 0.6 萬噸 / 年產能，4 萬噸 / 年產能仍在建；璞泰來（603659.SH）硅氧、硅碳在建產能則為 1.2 萬噸。
電池生產方面，贛鋒锂業固态電池 4GWh 產能已經于 2023 年建成量產，後續 36GWh 產能正在建設中；衞藍新能源總規劃 50.2GWh 產能，已投產 30.2GWh 產能；清陶能源規劃 36GWh 產能，已建成 2GWh 產能。
下遊新能源車廠則紛紛以半固态電池方案過渡，規劃逐步實現向全固态電池的轉化。比如，已經在智己 L6 上搭載 800V 超快充半固态電池的上汽集團，規劃 2025 年在智己、飛凡、榮威、MG 等車型上實現固态電池量產；廣汽集團拟 2026 年在昊鉑車型上實現全固态電池量產；長安汽車拟 2025 年開始量產能量密度達到 350-500Wh/kg 固态電池產品，2030 年實現全面普及，2035 年左右實現锂金屬電池、锂硫電池等裝車應用。（本文首發于钛媒體 APP，作者｜蘇啓桃）
