全球汽車動力電池技術競賽進入白熱化，一場由寶馬、三星SDI和美國固態(tài)電池企業(yè)Solid Power組成的三方合作，正將全固態(tài)電池的商業(yè)化進程推向新階段。

10月31日，三星SDI宣布已與寶馬集團及美國電池技術公司Solid Power共同簽署三方協(xié)議，攜手開展全固態(tài)電池驗證項目。

根據(jù)協(xié)議，三星SDI將采用Solid Power研發(fā)的固態(tài)電解質，供應兼具更高能量密度與安全性的全固態(tài)電池單元，而寶馬集團則負責配套電池模塊及包組的研發(fā)。

這一合作將基于共同確定的參數(shù)與需求評估電池性能，并將其搭載于寶馬下一代驗證車輛進行測試。

01 三方合作：瞄準下一代動力電池

這場跨國合作匯集了整車制造、電池生產(chǎn)與材料研發(fā)三大領域的頂尖企業(yè)，形成了一條完整的全固態(tài)電池技術驗證鏈條。

Solid Power作為一家專注于固態(tài)電池技術的美國企業(yè)，在此次合作中扮演著關鍵材料供應商的角色。

該公司將向三星SDI提供其核心產(chǎn)品——硫化物固態(tài)電解質。

三星SDI則憑借其在電池制造領域的深厚積累，負責將Solid Power的電解質材料轉化為實際可用的全固態(tài)電池電芯。

寶馬集團作為最終的整車制造商，不僅負責電池模塊與包組的開發(fā)，更將為這些電池提供最真實的應用場景——搭載于下一代驗證車輛進行實際測試。

寶馬集團副總裁Martin Schuster對此評價道：“與三星SDI和Solid Power的合作，為我們在電池技術開發(fā)道路上帶來了重要動力。”

02 固態(tài)電池：突破續(xù)航與安全瓶頸

全固態(tài)電池被視為下一代動力電池的終極解決方案，其核心在于使用固態(tài)電解質取代傳統(tǒng)鋰離子電池中的液態(tài)電解液。

這一根本性的材料變革，帶來了多重性能優(yōu)勢。

固態(tài)電池的能量密度顯著高于現(xiàn)有液態(tài)鋰電池，普遍可突破400Wh/kg，部分研發(fā)樣品甚至達到450Wh/kg以上。

這一技術突破直接支撐電動汽車續(xù)航里程突破1000公里，有效解決新能源汽車用戶的里程焦慮。

安全性是全固態(tài)電池的另一大優(yōu)勢。由于采用不可燃的固態(tài)電解質，全固態(tài)電池從根本上規(guī)避了液態(tài)電解液引發(fā)的熱失控風險。

三星SDI執(zhí)行副總裁Go Joo-young指出：“電池技術的競爭力最終將推動電動汽車創(chuàng)新。”

此外，固態(tài)電池的循環(huán)壽命也明顯延長。以當升科技開發(fā)的超高鎳正極材料為例，搭配固態(tài)電解質后循環(huán)壽命可超過2500次，大幅降低電池全生命周期的使用成本。

03 產(chǎn)業(yè)化進程：從實驗室到量產(chǎn)裝車

隨著技術瓶頸的逐步突破，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化時間表正變得越來越清晰。

中國銀河證券發(fā)布研究報告稱，梳理海內(nèi)外電池和整車廠對固態(tài)電池量產(chǎn)的時間計劃表逐步清晰，預計2027年全固態(tài)電池開始小規(guī)模裝車，2030年進入量產(chǎn)。

這一預測與多家車企的計劃不謀而合。

奇瑞汽車已展出其名為“犀牛S”的全固態(tài)電池模組，電芯能量密度高達600Wh/kg，并計劃于2026年試運行、2027年全面量產(chǎn)。

傳統(tǒng)汽車巨頭豐田也宣布，計劃最早在2027年推出其首款搭載硫化物全固態(tài)電池的電動車型。

而東風汽車更是明確表示將在2026年實現(xiàn)固態(tài)電池裝車。

半固態(tài)電池作為過渡方案，已率先進入市場。

據(jù)了解，半固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)電池生產(chǎn)工藝相近，對原有產(chǎn)線的可復用率較高，因此更容易實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

而全固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝變化較大，尤其是前道和中道工序區(qū)別顯著。

04 市場前景：千億市場正在形成

隨著全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程的加速，一個巨大的市場正在浮現(xiàn)。

數(shù)據(jù)顯示，到2030年全球固態(tài)電池市場規(guī)模將達到1163億元，出貨量達614.1GWh（千兆瓦時），其中中國市場規(guī)模將達182.3億元，出貨量184GWh。

設備市場將成為這一波技術變革的首批受益者。

中國銀河證券預測，到2030年，全球和中國全固態(tài)電池設備市場空間有望分別達到320.59億元和251.36億元。

固態(tài)電池有望率先應用于對續(xù)航和安全性要求高，對價格相對不敏感的機器人和電動垂直起降飛行器（eVTOL）等新興行業(yè)，隨后拓展至中高端新能源車型。

隨著技術工藝的成熟和規(guī)模化效應的逐步顯現(xiàn)，最后才會應用于成本敏感度高的儲能行業(yè)。

產(chǎn)業(yè)界對這一市場前景已有共識。

固態(tài)電池生產(chǎn)線將迎來大規(guī)模建設潮，設備環(huán)節(jié)作為產(chǎn)業(yè)化前置條件，有望成為最先受益領域。

05 技術挑戰(zhàn)：產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關

盡管前景可觀，全固態(tài)電池要實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化仍面臨諸多技術挑戰(zhàn)。

固-固界面阻抗是全固態(tài)電池面臨的主要技術瓶頸之一。

前不久，中國科學院物理研究所黃學杰團隊在這一領域取得了重大突破，開發(fā)出國際上首例“零外壓硫化物全固態(tài)鋰金屬電池”。

該技術實現(xiàn)了電極與電解質在無需外部加壓下的自主修復與緊密接觸，為解決固-固界面阻抗這一難題提供了極具量產(chǎn)潛力的全新方案。

材料端的創(chuàng)新也在同步進行。

清陶能源通過材料創(chuàng)新，開發(fā)出新型O/F共摻的硫銀鍺礦型固態(tài)電解質，在實現(xiàn)離子電導率提升的同時，將原材料成本降至傳統(tǒng)體系的3.65%。

為應對這些挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)正在攜手合作。

蜂巢能源與江蘇華盛鋰電攜手，開發(fā)硫化物固態(tài)電解質；當升科技與博苑股份深度捆綁，在碘化鋰、硫化鋰等上游關鍵原材料上，展開“材料-化工”跨界合作。

海目星激光董事長趙盛宇指出，真正解決固-固界面與穩(wěn)定性問題，固態(tài)電池需走向半導體化、薄膜化、微納結構化。

這一目標可能要在十年后才能實現(xiàn)。

全球固態(tài)電池市場的競爭格局已經(jīng)顯現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，到2030年全球固態(tài)電池市場規(guī)模將達1163億元，出貨量達614.1GWh，其中中國市場規(guī)模將達182.3億元。

資本市場對這場技術變革的反應尤為迅速。在寶馬、三星SDI和Solid Power合作消息公布后，Solid Power股價單日暴漲近25%。

這場圍繞下一代動力電池的競賽，正在重塑全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的競爭格局。

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