7月中国锂电第一展|17家锂电池上市公司固态电池研发进展,看头部企业何去何从?
1、宁德时代
公司在全固态电池上持续坚定投入,技术处于行业领先水平,2027 年有望实现小批量生产。公司凝聚态电池能量密度最高可达 500Wh/kg,正在推进民用电动载人飞机项目的合作开发,执行航空级的标准与测试,满足航空级的安全与质量要求。
宁德时代披露的固态电池企业只有这些。但据晚点Auto报道,宁德时代固态电池研发团队有1000人,主攻硫化物路线。宁德时代已进入20Ah样品试制阶段,目标是2027年实现全固态电池小批量生产。全固态电池具有更高的能量密度,但充电速度和循环寿命尚未达预期。为此,宁德时代在正负极和电解质接触界面问题、锂枝晶问题等方面取得了突破。除此之外,宁德时代还突破了干法电极、等静压一体成型等制造技术,但仍面临诸多工程难题。
2、比亚迪:
比亚迪在年报中也没有提固态电池相关信息, 以下信息来源于Volta Plus
全固态电池材料体系为高镍三元(单晶)+硅基负极(低膨胀)+硫化物电解质(复合卤化物)。电芯容量可以做到60Ah以上,质量比能量密度达到400Wh/Kg,体积比能量密度达到800Wh/L,针刺或热箱不起火不爆炸,同时在考虑热管理、安全、快充等性能要求下的电池系统及整车高效集成技术,电池包能量密度超过280Wh/Kg。
量产时间表:2025年初60Ah全固态电池已进入中试下线阶段,2027年小批量产,搭载于比亚迪高端车型作为示范项目,规模仅为1000台左右;2030年为市场推广期,预计将有4万台车辆装机全固态电池,并开始下探到主流价格段的车型 ;2033年进入快速扩展期,预计将有12万台车辆的规模化装机,且全固态电池的市占率开始逐渐提升。
3、中创新航
高能量密度半固态电池:围绕高能量电池本质安全需求,通过新型液态安全电解液与固态安全技术的优势结合,在电芯能量密度突破400Wh/kg的同时,循环寿命接近1,000次,实现能量、性能、安全的极致平衡,将于2025年实现批量交付;
高能量密度高安全「无界」全固态电池:具备低压力、长寿命和高功率能力,可实现能量密度430Wh/kg,容量50Ah以上,将于2027年实现小批量量产。
中创新航的全固态电池将采用多种材料复合的电解质技术路线,而不是使用单一的电解质材料。
4、国轩高科
半固态电池涵盖圆柱、方形、软包等多种形态产品体系,具体产品型号和性能指标配套不同客户的开发和生产需求;全固态电池技术取得重大突破,推出了车规级全固态电池“金石电池”。
G垣准固态电池以300Wh/kg的能量密度,续航里程提升至1000公里以上, 即使在3mm钢针穿刺的情况下,也能保持“不起火、不爆炸”的绝对安全。独创闭孔固态电解质、自适应固固界面以及氧气三重防护技术,保障电池全生命周期稳定高效运行;通过降低电池内阻、AI 赋能BMS升级以及导入高导热固态电解质材料等方式,有效减少电池发热量。已规划建设12GWh准固态电池产线,搭载G垣准固态电池的“001” 号样车总里程已经超过一万公里。其应用场景可以拓展到电动垂直起降飞行器(eVTOL)、人形机器人等前沿领域。
金石硫化物全固态电池:中试样品的电芯能量密度达到350Wh/kg,单体电池容量较此前提升150%,达到70Ah,同时预紧力下降90%,仅需MPa级压力就能运行。
金石全固态电池 PACK 系统已完成初步开发应用工作,并开启装车路测,公司将按计划持续推动全固态电池的商业化应用进程。已建成首条全固态电池中试线,设计产能为0.2GWh。金石电池处于中试量产阶段,同时,公司已正式启动第一代全固态电池量产线的设计工作。
5、亿纬锂能
公司全固态电池已完成完成Ah级软包硫化物全固态电池样品开发、小软包电池组装工艺开发,百 MWh 的中试线预计在 2025 年投入运行;公司计划在2026年实现全固态电池生产工艺的突破,推出一款高功率、 高环境耐受性及绝对安全的全固态电池,主要用于混合动力领域。于2028年逐步推出 400Wh/Kg 的高比能全固态电池。
6、欣旺达
第一代半固态电池已经完成开发,能量密度>300 Wh/kg;第二代半固态电池的电芯样品已经开始进行中试试验;第三代全固态电池已完成实验室验证,400Wh/kg 固态电池方案和工艺验证。第四代全固态电池还在开发中,预计2027年完成实验室样品制作。
7、正力新能
开发了半固态电解质技术,包括超高镍三元正极材料的固态电解质表面修饰技术、固态电解质复合隔膜技术,以及正负电极的固态电解质修饰技术,使电芯失效起始温度提高10°C,失效后最高温度降低150°C。骐龙电池采用半固态技术,电芯能量密度达306Wh/kg,9分钟內可从0%电量快充至 70%电量。
也在开发全固态电解质,包括硫化物电解质及氧化物电解质,旨在避免易燃有机溶剂的使用,进一步提升电芯的安全性。随着超高镍正极、锂金属负极和全固态电解质等新材料和新技术的逐渐成熟和导入,可以将能量密度进一步提高至350Wh/kg以上。
8、瑞浦兰钧
2024年第二代半固态电芯的开发完成,能量密度超过310Wh/kg,已经交付到整车进行测试,同年启动了全固态电芯方形铝壳制作,并成功入选浙江省尖兵领雁重点项目,目前正积极探索全固态电池的商业化应用路径。
半固态方形电池:下一步计划提升半固态电芯的快充能力,以满足目前市场上的需求。同时也在积极布局下一代高比能电芯,包括多电子反应体系电芯,低空飞行电池等等。
固态电池:正在对全固态电解质材料、固态电解液反应界面性能及固态电池生产工艺进行深入研究。
9、孚能科技
半固态电池技术引入了高电导率固态电解质、快离子环修饰、活性材料表面固态化,以及负极膨胀抑制技术。 第二代半固态电池的能量密度达330Wh/kg,循环次数超4,000圈,计划在2025年启动量产。正在推进第三代半固态电池的开发及车规级验证, 该款产品引入高电导率固态电解质,能量密度可达400Wh/kg,并通过材料表面固态化、负极膨胀抑制等技术,大幅降低了电解液用量,显著改善电池的热稳定性及安全性。
全固态电池沿用完善的自研软包叠片电池制备工艺及设备,全固态电池布局硫化物、氧化物/聚合物复合物体系固态电解质等多种技术路线,采用高镍正极和高硅负极/锂金属,能量密度达400-500Wh/kg,电芯循环稳定,顺利通过针刺、剪切、热箱等安全测试,具备电芯层级的热失控自关断能力,将率先应用于高端性能车、eVTOL、人形机器人等。
硫化物体系:已进入产品产业化开发阶段,沿用公司完善的叠片软包电池的制备工艺及设备,采用高镍三元正极和高硅负极/锂金属,能量密度超过400Wh/kg的固态电池已进入实测阶段,电芯循环稳定。
氧化物/聚合物复合体系:采用锂金属负极和高镍正极,能量密度可达 500Wh/kg,电池工作压力较低。目前,兼容锂金属负极和高镍正极的复合电解质材料已开发完成,研发了独特的电解质层工艺,实现超薄电解质层的高效制备。
10、鹏辉能源
公司攻克氧化物基固态电池的关键核心技术,成功研发出新一代固态电池。该电池采用复合无机陶瓷电解质层取代传统隔膜,并运用特殊的电解质湿法涂布工艺,大幅简化了制造工艺。通过进一步优化材料体系和推动设备国产化,未来3-5 年内,固态电池模组成本有望降至与液态电池模组相当。同时,固态电池的工作温度范围已拓展至-20℃~85℃,能量密度实现 280Wh/kg,在针刺测试中可确保不起火、不冒烟、不爆炸,实现了电池的本质安全,能够广泛应用于电动汽车、飞行器等高端领域。目前正持续迭代优化提升固态电池性能。
公司将固态电池视为“一号工程”,建立中试线,持续提升突破。
11、赣锋锂业
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。
硅基与锂金属负极双路线,以金属锂负极技术为核心
- 400Wh/kg电池循环寿命已突破800次并完成工程验证,具备规模化应用潜力;
- 全球首款 500Wh/kg级10Ah产品实现小批量量产,树立锂金属电池产业化标杆。
- 硅基体系实现320-450Wh/kg产品梯度布局, 其中320Wh/kg电芯循环寿命突破1000次,450Wh/kg技术储备达行业顶尖水平,满足不同场景对能量密度与循环性能的差异化需求。
12、天能股份
2024 年,设计并制备出两款固态电池原型产品,其能量密度分别达到300Wh/kg和 400Wh/kg。 在核心技术方面,通过自主研发,创新性地构建了包括原位聚合技术、锂金属界面修饰技术、多层复合离子膜技术等在内的完整技术体系。在市场布局方面,公司通过定制化解决方案和联合开发模式,积极推进固态电池在无人机、 机器人等新兴领域的商业化应用进程,并在无人机领域实现订单销售突。
2024年高比能高安全固态电池开发投入金额为1,650.02万元。
13、珠海冠宇
公司半固态电池和全固态电池均有研发布局,其中固态电解质材料已应用于部分消费电池产品之中;半固态电池产品能量密度可达350Wh/kg,同时具备量产能力。
目前公司实验室已开发出性能较为优异的固态电池样品,全固态电池技术也在开发之中,目前在实验室样品阶段,样品能量密度可达400KWh/Kg,目前无法量产。
“准固态动力锂电池电芯”“准固态动力锂电池PACK模组”项目荣获“2023年广东省名优高新技术产品”,并被评为“新型硅基负极锂离子电池广东省工程研究中心”等。
14、南都电源
固态电池技术方面,开发柔性两相氧化物固态电解质,攻克氧化物硬脆开裂难题;开发多层异质固态电解质和原位成膜技术,实现快导锂、高强度和低界面阻抗,改善界面接触和稳定性,应用于 690Ah 大容量储能电池,通过极限过充、 高温短路、热针刺、200度热箱等极限安全测试。
公司研制的20Ah全固态电池基于超高镍三元正极和限域生长的硅碳负极体系,能量密度可达350Wh/kg,循环寿命2000次,各项测试数据达到国标要求。 30Ah固态电池产品已发布,推进落地中。
15、派能科技
前瞻布局无人机及机器人领域,目前已具备高安全、高功率、高能量软包半固态电池样品小量交付能力。
16、海辰储能
研发领域:固态电池技术在大规模储能中的应用探索。
17、蔚蓝锂芯
高能量密度凝胶电解质体系技术:针对未来高能量密度电芯开发 (>400wh/kg)储备适配圆柱电芯的凝胶固态电解质技术,采用领先的原位聚合工艺开发电导率>7 mS/cm凝胶电解质体系。
高能量密度复合固态电解质体系技术:针对未来高能量密度电芯开发 (>500wh/kg)储备适配圆柱电芯的复合固态电解质技术,采用领先的硫化物+聚合物开发电导率>6 mS/cm复合电解质体系。
总结
目前全固态电池研发仍停留在实验或中试阶段,小批量出货时间头部企业预计在2027年,路线以硫化物或复合电解质为主。固态电池研发投入巨大,参考宁德时代研发投入,1000人的固态电池研发团队年花约在9-10亿元,超过了大部分锂电企业研发总投入。
头部企业宁德时代和比亚迪年报中披露的全固态电池信息几乎没有,2027年能小批量生产真不好说。
️·展会名称:第21届中国(郑州)国际锂电及储能技术博览会
️·展会时间:2025年7月27-29日
️·展会地点:中原国际会展中心
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