近期,鋰電行業(yè)呈現(xiàn)出冰火兩重天的態(tài)勢(shì),一邊是固態(tài)電池?zé)岫染痈卟幌拢硪贿厔t是鋰電池起火事件引發(fā)關(guān)注。固態(tài)電池成為行業(yè)焦點(diǎn),今年各類行業(yè)活動(dòng)中,它幾乎從未缺席,技術(shù)突破與量產(chǎn)的消息不斷傳來(lái),資本市場(chǎng)也對(duì)其概念瘋狂追捧,炒作熱潮一波接著一波。
從資金流向來(lái)看,固態(tài)電池備受資本青睞。數(shù)據(jù)顯示,今年以來(lái),固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)生了40余起投融資事件。投資機(jī)構(gòu)陣容強(qiáng)大,不僅有國(guó)家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)基金等國(guó)家級(jí)資本入場(chǎng),工銀投資、紫金礦業(yè)等大型金融及產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)也紛紛參與,梅花創(chuàng)投等知名創(chuàng)投機(jī)構(gòu)不甘落后,甚至沙特阿美等國(guó)際巨頭也加入其中。在二級(jí)市場(chǎng),沾“固”就火的現(xiàn)象十分明顯,固態(tài)電池指數(shù)持續(xù)上揚(yáng),相關(guān)個(gè)股表現(xiàn)強(qiáng)勁。例如上海洗霸股價(jià)今年漲幅超過(guò)241%;9月5日,先導(dǎo)智能股價(jià)漲停,成交額高達(dá)161億。
然而,在固態(tài)電池火熱的背后,其缺點(diǎn)和短板卻被忽視,這對(duì)鋰電行業(yè)的健康發(fā)展極為不利。不少行業(yè)專家發(fā)出理性聲音,提醒人們固態(tài)電池并非絕對(duì)安全,不能盲目鼓吹其必然替代液態(tài)電池。
在安全方面,固態(tài)電池存在諸多隱患。網(wǎng)上對(duì)固態(tài)電池一片贊譽(yù),稱其為新能源車的“終極解決方案”,認(rèn)為其能量密度是傳統(tǒng)液態(tài)電池的2倍以上,電動(dòng)車?yán)m(xù)航破千公里不在話下,充電速度快,且絕對(duì)安全。今年3月,相關(guān)部門發(fā)布的《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》規(guī)定,自2026年7月1日起,新申請(qǐng)車型的電池必須滿足“不起火、不爆炸”要求,這讓資本認(rèn)為固態(tài)電池迎來(lái)了發(fā)展契機(jī)。但行業(yè)專家對(duì)此有不同看法,清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院助理教授任東生表示,全固態(tài)電池是含能物質(zhì),實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全難度大;武漢大學(xué)艾新平教授也提醒學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界,全固態(tài)電池可能不安全,預(yù)期不宜過(guò)高。固態(tài)電解質(zhì)安全邊界雖比液態(tài)電解液寬,但鋰元素活潑的特性決定了只要是鋰離子電池,就有熱失控風(fēng)險(xiǎn)且難以撲救,固態(tài)電池也屬于鋰電池范疇,且鋰使用量更高。加拿大蒙特利爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),鋰金屬與正極材料接觸,無(wú)需氧氣參與就可能引發(fā)劇烈鋁熱反應(yīng),最高溫度達(dá)2500℃,0電量電池只要有鋰金屬仍可能發(fā)生此反應(yīng)。同時(shí),固態(tài)電池也存在枝晶問(wèn)題,枝晶可沿固態(tài)電解質(zhì)間縫隙延伸生長(zhǎng),引發(fā)起火。而且,目前固態(tài)電池多采用的高鎳正極、硅碳負(fù)極材料,雖能提高電壓和比能量,但也會(huì)增加熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
在替代問(wèn)題上,傳統(tǒng)液態(tài)電池并非毫無(wú)優(yōu)勢(shì)。固態(tài)電池被稱為鋰電池“終極形態(tài)”,傳統(tǒng)液態(tài)電池常因電動(dòng)汽車爆燃、儲(chǔ)能電站著火事件被指責(zé),而固態(tài)電池安全性被夸贊。但實(shí)際上,傳統(tǒng)液態(tài)電池在安全方面也在不斷進(jìn)步。科學(xué)家通過(guò)在電解液添加阻燃溶劑,如磷酸酯類溶劑,其具有使用溫度范圍廣、鋰鹽溶解性好、粘度低、電化學(xué)窗口寬等優(yōu)點(diǎn),適宜做不燃電解液;向電解液中添加氟代環(huán)三磷腈,如五氟(苯氧基)環(huán)三磷腈(PFPN),添加5wt%就能有效降低電解液可燃性,且在電池長(zhǎng)循環(huán)過(guò)程中持續(xù)發(fā)揮作用。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面,鋰電池正負(fù)極材料表面包覆技術(shù)受到重視,在正負(fù)極材料表面涂包覆材料形成保護(hù)膜,可提高正極材料穩(wěn)定性,減少充放電時(shí)裂紋產(chǎn)生,隔離活性物質(zhì)與電解液,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。高溫電芯也受到關(guān)注,與傳統(tǒng)鋰電池不同,高溫電芯在高溫環(huán)境下適應(yīng)性強(qiáng),外界溫度越高電芯活性越高、效率越高,還能降低系統(tǒng)冷卻能耗。整體來(lái)看,固態(tài)電池研發(fā)突破時(shí),傳統(tǒng)液態(tài)電池在安全性上取得重大進(jìn)展,未來(lái)二者可能在不同場(chǎng)景各有優(yōu)勢(shì)、形成互補(bǔ),追求高能量密度和高安全性的場(chǎng)景適合固態(tài)電池,追求經(jīng)濟(jì)性和高效率的場(chǎng)景如獨(dú)立儲(chǔ)能電站、家庭用儲(chǔ)能設(shè)備等,傳統(tǒng)液態(tài)電池可滿足需求。
在技術(shù)路線方面,硫化物路線并非一帆風(fēng)順。固態(tài)電池細(xì)分技術(shù)多樣,主流有硫化物、氧化物和聚合物三種,此前硫化物路線被不少專家視為“終極選擇”,寧德時(shí)代、比亞迪等行業(yè)頭部企業(yè)以及日韓多家電池企業(yè)均看好并押注該路線。然而,今年下半年以來(lái),硫化物技術(shù)路線面臨挑戰(zhàn),其他技術(shù)路線研發(fā)進(jìn)展迅速。10月下旬,欣旺達(dá)發(fā)布聚合物全固態(tài)電池“欣·碧霄”,采用自主研發(fā)的交聯(lián)型聚合物電解質(zhì)和“梯度包覆”技術(shù),抑制鋰枝晶生長(zhǎng),提高安全性且利于長(zhǎng)循環(huán),還避免了依賴昂貴的硫化物電解質(zhì),大幅降低材料成本。同時(shí),氧化物技術(shù)路線產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快,在液固電池(半固態(tài)電池)市場(chǎng),氧化物電池已成主導(dǎo),上海洗霸稱其氧化物電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),產(chǎn)品良品率98%,成本比進(jìn)口低50%,競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。若硫化物技術(shù)路線產(chǎn)業(yè)化速度不能取得實(shí)質(zhì)性突破,很可能被其他路線超越,固態(tài)電池路線之爭(zhēng)也將影響技術(shù)突破進(jìn)度和規(guī)模化量產(chǎn)時(shí)間。


















