近期，固態電池持續火爆，多家車企以及固態電池企業也紛紛宣布其固態電池裝車時間線，那麽固態電池真的要來了嗎？今天小編帶大家了解一下固態電池業界進展。去年，豐田發布了其電池技術路線圖。豐田宣稱，其搭載固態電池的電動汽車單次充電續航將超過1000公裏，10分鍾直流快充可將電池電量從10%充到80%，這樣的電動汽車將大約在2027-2028年到來。此後，固態電池在業界引發新一輪熱烈討論，固態電池裝車的消息頻頻發布。富士康也入局和Blue Solution合作造固態電池了。

豐田

豐田也是最早布局固態電池的車企。豐田2006年就開始了硫化物固態電解質的研究。早在2010年，豐田就宣布了其4層結構的全固態電池。在過去十幾年間，豐田時常會發布一些其搭載全固態電池的電動汽車即將上路的消息，然而，搭載固態電池的電動汽車遲遲沒有發布。目前，豐田掌握的固態電池相關專利超過1000多件。早在2020年，豐田試駕了裝有固態電池的電動汽車原型。豐田希望在五年之內在混合動力汽車上安裝這種電池。根據計劃，最終開發出的固態電池只需充電不到10分鍾，就能行駛大約1500公裏。豐田選擇的是硫化物全固態電池路線。

廣汽埃安

4月12日，廣汽埃安在其科技日上發布了全固態電池的進展，廣汽的全固態電池采用100%固態電解質，可在-40 ℃～100℃溫度範圍內工作，能量密度達到400Wh/kg 以上，搭載該電池的電動汽車續航可超1000公裏。廣汽的全固態電池，采用了高面容量正極技術與第三代海綿硅負極片技術（新型納米硅複合負極），面容量高達5mAh/cm2。相較于目前最先進的液態锂離子電池，其體積能量密度提升了40%以上，質量能量密度提升了30%以上，較目前量産搭載的液態锂離子電池，體積能量密度提升52%以上，質量能量密度提升50%以上，整車續航提升50%。在安全性方面，廣汽采用了高韌性致密阻燃複合電解質膜，使電池在200°C熱箱測試中不發生爆炸，刷新了行業的最高耐熱水平。此外，該電池在針刺、裁切、低溫高熱環境等極端條件下測試均保持性能穩定，顯著提升了汽車的安全性。

在電芯容量方面，廣汽通過嘗試百余種材料方案和工藝方案，成功確立了全固態電池的全流程制造工藝，實現了大尺寸多層堆疊全固態電芯的制造，其容量高達30Ah，爲車規級全固態電池的進一步研發奠定了基礎。

在試驗測試中，相比常規固態電池，廣汽埃安采用界面改性技術的全固態電池在150周循環後容量的保持率大幅提高，超過90%，電池壽命衰減率降低了50%。

憑借著上述關鍵核心技術的突破，廣汽集團已取得車規級高安全大容量全固態動力電池量産的關鍵進展，廣汽全固態電池預計于2026年裝車搭載于昊鉑車型。

三星Samsung SDI

三星 SDI 正朝著量産能量密度達900 Wh/L 的全固態電池技術邁進。近日，該公司將在首爾舉行的國際電池展會上公布技術路線圖。該路線圖顯示：從研發生産線項目啓動到供應鏈管理，每個環節都進展順利，三星將于2027年量産全固態電池。2023 年12 月，三星 SDI 成立了一個專門小組，負責推動全固態業務的商業化。此前，三星 SDI 已于去年在其位于水原的研發中心設立了一個試點，目前正在交付原型樣品。與CATL、比亞迪和豐田一樣，三星的固態技術基于硫化物固態電解質，與其他固態電解質相比，硫化物固態電解質具有最高的锂離子傳導性。據稱，三星 SDI 開發的所有固態電池均采用無負極結構，與采用锂金屬負極和固態電解質的設備相比，性能更佳。

LG新能源

2023年9月，LG新能源表示將于梧倉能源園區興建半固態電池生産線，目標2026年商用化，能量密度大約在650Wh/L。在研發方面，據LG新能源在2023年世界動力電池大會上透露，在半固態成熟後，隨後將使用更高容量的負極，如硅或金屬锂，來提升能量密度。2028年將推出750Wh/L的聚合物固態電池和完成硫化物全固態電池開發，2030年推出超過900Wh/L的硫化物全固態電池。目前LG新能源正與韓國科學技術院（KAIST）、首爾大學等進行全固態電池産學研合作。

SK On

目前，SK on正在研發兩款全固態電池：聚合氧化物複合材料固態電池和硫化物固態電池，公司計劃2026年完成這兩款電池的早期原型，並在2028年實現商業化。目前SK on忠清南道大田市電池研究中心預計將于2024年完工。技術方面， 此前公司已與檀國大學團隊共同研發了新款氧化物固態電解質，具有全球最高锂離子電導率，锂離子傳導性相較既有成果改善70%，達1.7 mS/cm，同時這項技術還能均勻控制LLZO微觀結構，從而確保材料的空氣穩定性。由于化學穩定性優秀，與正極物質較不會起反應，可抑制锂枝晶現象産生，因此負極可使用锂金屬代替石墨，電池容量也將大幅增加。

Nissan日産

日産汽車公司近日在媒體參觀未完工的試驗工廠時表示，將于 2029 年初開始大規模生産電動汽車固態電池，並使用大型鑄造機，以提高效率並降低未來車型的成本。日産預計從 2025 年 3 月起在該廠生産第一批固態電池，並將從 2028 年 4 月開始的財政年度起，每班部署 100 名工人，將年産量提高到 100 兆瓦時。日産公司采用了一種硫化物固體電解質，其粘結劑材料可滲透電解質顆粒，而不是包覆在顆粒上。與以前的化學材料相比，這種材料的結合層會促進離子的順利傳輸。

Honda本田

關于本田的全固態電池技術路線，可以閱讀小編之前的文章[固態電池]本田的全固態電池技術路線。本田也在尋求從液態電解質過渡到固態電解質，該公司最近表示，固態電池可能是使電動汽車更加經濟實惠的一種方法。爲了促進固態電池的大規模生産，本田正在研究確定制造技術和選擇最佳材料。該公司正在采用專門的沖壓加工技術來提高固態電解質的密度。這些工作加上精心挑選的材料，旨在改善電極和電解質之間的界面，從而使離子流動更加順暢。固態電池制造技術仍有許多未知數，但本田公司相信，他們的輥壓加工技術將實現高生産率和高電池性能。目前的挑戰是確定最佳沖壓壓力，以避免材料微觀結構受損，並確定電解液密度如何影響電池性能。本田認爲，目前的锂離子電池技術不是一個可持續的長期解決方案，因此正在投資固態電池，以克服其挑戰。本田開發了一些獨特的想法，例如使用聚合物織物來對抗固態電池中樹枝狀晶粒的形成，這體現了本田在改進電動汽車技術方面的創新和承諾。本田的目標是在2025以後大規模生産固態電池，並推出使用該技術的電動汽車，與豐田在固態電池市場的計劃形成競爭。

BMW寶馬

寶馬將與Solid Power合作，計劃在 2025 年推出的 "Neue Klasse "車型中使用新型固態電池。Neue Klasse 代表著新一代電動汽車，將在數字化和電氣化方面樹立新的標准。Solid Power采用硫化物固體電解質材料的全固態電池單元將在試驗生産線上自動生産。試驗生産線滿負荷運轉時，預計每年可生産約15000塊電池。根據早些時候的信息，批量生産將于2026年開始。該公司于2021年5月公布了其固態電池平台的詳細信息。它使用傳統的NMC正極，這意味著無需改變生産工藝。結合硅負極和固體電解質，Solid Power希望制造出重力能量密度爲390Wh/kg的電池。如果用锂金屬負極代替硅負極，電池（仍使用NCM-811正極）的能量密度將達到440Wh/kg。

Volkswagen大衆

大衆在固態電池領域布局較早，包括投資固態電池初創企業Quantumscape，進展並不是很順利，2018年簽署的開發協議設想到 2025年爲大衆電動汽車提供固態動力，使e-Golf的續航裏程增加一倍以上，達到750公裏。QuantumScape 隨後于2020年通過與紐約一家特殊目的收購公司的反向並購上市時表示，其目標是在2024年實現商業電池生産。然而，即使QuantumScape已于2022年底向大衆汽車和其他潛在客戶交付了首批原型産品，但大規模商業生産仍然遙遙無期。此外，這種電池並非純固態；它使用液態電解質，正負極之間用陶瓷隔開。QuantumScape與其頭號股東大衆汽車公司的合資企業（大衆汽車公司向這家初創企業投資了3億美元）就是固態技術未能實現其最初承諾的一個例子。爲了減輕風險，今年又與聚合物锂電池生産制造商Blue Solution在固態電池領域開展合作，Blue Solution公司則面臨著嚴峻的挑戰，要從根本上縮短其現有電池所需的四小時充電時間，這對于在車庫停放過夜的公共汽車來說是可行的。該公司正在研發充電時間僅爲 20分鍾的乘用車電池，並計劃在 2029 年之前建造一座"千兆工廠"。

Mercedes Benz梅賽德斯奔馳

梅賽德斯希望到 2030 年實現電動汽車電池固態化。其背後的公司ProLogium自2006年以來一直致力于這項技術的研究，該技術有望提高汽車續航裏程、縮短充電時間並消除電池起火的風險。ProLogium于 2022 年與梅賽德斯-奔馳合作，共同開發能量密度高的電池單元，"其續航能力幾乎是目前傳統锂離子電池單元的兩倍"。梅賽德斯還在與總部位于波士頓的 Factorial 公司合作。梅賽德斯表示，通過這兩項合作，預計下一代電池組將于2030 年投入乘用車生産。ProLogium的固態電池是基于氧化物複合電解質的，負極有兩種，一種是SiOx負極，一種是锂金屬負極。ProLogium首創的內部傳導技術解決了最初內阻較大的弱點，實現了 5C 快速充電。

上汽

前不久，上汽發布了智己L6，搭載了900V光年半固態電池組，容量爲130千瓦時，在CLTC測試循環中，總續航裏程估計可超過1000公裏（620英裏）。同樣令人印象深刻的是，如果將其連接到適當的快速超快充電器上，僅需 12 分鍾就能增加 400 公裏（249英裏）的續航裏程。去年8月份，上汽集團與其投資入股的清陶能源宣布，雙方聯合開發采用氧化物+聚合物技術路徑的第一代固態電池已完成裝車試驗，單體能量密度達368Wh/kg，測試車輛最大續航裏程達到1083公裏，充電10分鍾續航增加400公裏，將于2024在智己品牌的新車上實現量産{L6}。他們的第二代固態電池采用氧化物+鹵化物+聚合物技術路徑，並將于今年小批量量産能量密度爲400～500Wh/kg的第二代固態電池，含液量小于5%；並預計到2027年，實現能量密度超過500Wh/kg的第三代全固態電池的量産。

此外，贛鋒锂業與長安汽車合作，共同促進我國固態電池技術更快實現産業化，繼續保持國際領先。宣稱從2025年開始逐步量産、應用固態電池的重量能量密度爲350～500Wh/kg、體積能量密度750～1000Wh/L，2030年全面普及應用。衆多電池企業：甯德時代、比亞迪、億緯锂能、蜂巢能源、中創新航、孚能科技、衛藍新能源等在半固態電池、固態電池技術上投入了大量資源。

參考資料

1.https://www.gac.com.cn/cn/news/detail?baseid=18762

2.https://www.pv-magazine.com/2024/03/06/battery-heavyweights-reaffirm-commitment-to-solid-state-technology/

3.https://www.reuters.com/business/autos-transportation/japans-nissan-bets-solid-state-batteries-gigacasting-next-gen-evs-2024-04-16/

4.https://www.pcmag.com/news/honda-ceo-sub-30k-evs-wont-happen-until-the-2030s-with-solid-state-batteries

5.https://www.escn.com.cn/20231128/4fc8544ac15a4011bf518f245187e875/c.html

6.https://m.bjx.com.cn/mnews/20240328/1368602.shtml

來源：Batteryman Helps Batteryman

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