對于固態電池布局企業來說,除了追求全固態技術的技術突破,半固態電池在產業化上的實際進展更能直觀體現企業的年度表現。
GGII數據顯示,2024年全球半固態電池預計將實現7GWh左右的出貨量,其中頭部企業占據超八成的市場份額。動力電池領域仍是主戰場,占比高達75%。這一成績離不開各大企業在技術體系完善、關鍵工藝攻關以及產品商業化落地上的不斷努力。
總的來看,固態電池企業在技術上已充分挖掘多種可能性,完成了電解質路線的探索與判斷,并提出關鍵問題的解決方案。當前,企業進入了固態電池產品定義和驗證階段,這不僅體現為技術的逐步成熟,也預示著行業正在穩步邁向規模化生產和商業化應用。
從技術路線到實際產品落地,各方勢力圍繞固態電池展開了激烈的角逐,過去的2024年,是行業技術迭代和商業化初見曙光的關鍵節點。
半固態電池性能的全景展現
據高工鋰電梳理今年來更新的半固態電池產品發現,能量密度提升依然是行業關注的焦點。多數產品已經達到300Wh/kg以上的水平,部分產品甚至突破400Wh/kg大關,這標志著固態電池技術對高能量密度的持續探索正在取得突破性進展。
不同技術路線的共存與競爭推動了半固態電池整體性能的提升。氧化物、聚合物復合技術成為當前的主流選擇,全固態電池則進一步向硫化物體系延展,為未來全場景覆蓋奠定了技術基礎。
安全性方面,針刺、熱箱等嚴苛測試成為多個產品的標配,固態電解質的引入顯著降低了電池熱失控風險。快速充電技術同樣得到了廣泛關注,許多產品支持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展。
此外,部分產品在極端環境下的適應能力,例如有電池在低至-61.8℃的環境下仍能穩定工作,這些成果為接下來的多場景應用打下堅實基礎。
固態電池的應用潛力也從技術參數延伸到場景化需求。從乘用車、商用車到無人機、低空飛行器,甚至戶外儲能設備,行業對固態電池的多樣化需求推動了新產品的層出不窮。
多個企業與上下游伙伴展開深度合作,例如華為、奔馳等跨領域協作伙伴的加入,使得固態電池的技術創新不僅限于單一領域,而是走向了更廣泛的生態化開發。
儲能與飛行器:固態電池的新興藍海
盡管動力電池領域依然是半固態電池的主要市場,但儲能領域的應用前景正在迅速崛起。
衛藍新能源在儲能市場的布局尤為積極,不僅覆蓋了工業儲能、戶用儲能、戶外移動儲能等多種場景,還在山東淄博建設了大規模儲能生產基地。這一布局表明,儲能市場對安全性和壽命的高要求正吸引更多企業的關注。
低空飛行器領域則為半固態電池提供了新的用武之地。恩力動力、孚能科技等均已實現為海外eVTOL企業的半固態電池送樣,同時也在與國內客戶開展產品驗證工作。
欣旺達基于第一代、第二代半固態電池技術,已開發出“航空電池-Gen1”“航空電池-Gen2”兩大產品,能量密度分別達到320Wh/kg和380Wh/kg。面向eVTOL領域,比克電池則已布局了320Wh/Kg半固態產品,并將逐步突破390Wh/Kg、450Wh/Kg能量密度,最終過渡到全固態產品。
寧德時代、中創新航等進一步提出了半固態電池上車eVTOL的量產規劃,前者第二代450Wh/kg凝聚態電池有望于2027年量產,后者“頂流”半固態大圓柱則將于2026年實現搭載。這些布局為飛行器市場的電氣化轉型提供了重要支撐,同時也展示了固態電池在新興領域中的應用潛力。
半固態技術的提前應用與技術邊界的模糊化
值得注意的是,作為對傳統鋰電池技術的重要補充,半固態電池技術已在應用端實現大規模提前布局。
如孚能科技在交流紀要中指出,主流供應的三元體系產品基本匹配半固態,同時通過電解液添加劑優化電池的低溫能量保持率,提升了實際應用中的環境適應性。
國軒高科則在半固態組合技術中融入高安全電解液,已達到提升電芯安全熱失控閾值的效果;通過原位固化電解液技術,進一步提升了電池的安全性。
以上探索表明,固態電池技術不再局限于替代液態電池,而是與之深度結合,在高安全、高性能方向上提供增量價值。
此外,包括恩捷股份、瑞智新能源、藍廷新能源等固態電解質膜,以送樣為主實現產品批量出貨,且有望于2025年進一步形成訂單。以上企業突破為行業提供了希望,但規模化量產和性能一致性控制依然是重要挑戰。原位固化、電解質膜批量制備、轉印等新工藝的嘗試,將決定半固態技術能否在更多場景中實現更快的普及。
站在市場的角度,半固態電池的創新更多體現在“小步快走”的迭代與量變。例如,通過將半固態電解質與耐低溫電解液相結合,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,以滿足細分場景的差異化需求。面對這樣的現狀,市場的關注點并非單純的技術突破,而是訂單的轉化能力,這才是商業化競爭中的核心指標。
2024年是半固態電池商業化發展的重要拐點。從動力到儲能,再到飛行器和其他高要求應用場景,固態電池的產品矩陣正逐漸擴展。雖然行業仍面臨規模化生產、成本控制等多重挑戰,但頭部企業的積極布局和初步成績表明,這一技術正從實驗室走向實際應用市場。未來,隨著技術和市場的進一步融合,固態電池有望以更成熟的形態重塑能源存儲行業格局。