在近日舉辦的第十屆全球新能源汽車大會上，固態(tài)電池生產(chǎn)商輝能科技透露，在固態(tài)電池發(fā)展必經(jīng)的三階段來看，輝能科技體系已進入到量產(chǎn)規(guī)劃，競爭者中最接近的是豐田預計在2022年進入小試線。同時，輝能2021進入1GWH的大量生產(chǎn)。北京衛(wèi)藍新能源也表示，2021年公司半固態(tài)車用動力電池將推向市場。

這一進度比全球汽車及巨頭、動力電池領先廠商豐田量產(chǎn)時間表提前4年，展現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)時間加速。

業(yè)內認為，全固態(tài)鋰電池將是未來電動汽車車電池的發(fā)展方向。全固態(tài)電池的能量密度至少是當下傳統(tǒng)鋰離子電池的三倍，充電時間縮短的同時，續(xù)航里程更遠，充放電次數(shù)更高（更耐用）。

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此前，工信部頒布的《中國制造2025》指明：“到2025年、2030年，我國動力電池單體能量密度分別需達到400Wh/kg、500Wh/kg”，這一技術指標已接近傳統(tǒng)鋰電池能量密度天花板。鑒于能量密度是動力電池的核心參數(shù)，當前鋰電池技術還有巨大的提升空間。

三元NCM811體系+硅碳負極已基本可以滿足單體300Wh/kg的要求，但要求單體達到400-500Wh/kg，必須再次進行材料體系的變革。

中國工程院院士陳立泉表示“如果能量密度進一步提高，大于500Wh/kg的話，一定從現(xiàn)在開始就要考慮固態(tài)鋰電池，以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學體系探索研究。”其中，固態(tài)電池是業(yè)界公認最有希望率先實現(xiàn)量產(chǎn)的電池。

AmericaLUXResearch研究數(shù)據(jù)預測，固體鋰電池在經(jīng)歷2013-2020年期間相對平穩(wěn)的基礎理論研究之后，2020-2030年有望實現(xiàn)技術上較大突破，商業(yè)價值潛力有望快速提升。

常規(guī)液態(tài)鋰離子電池能量密度天花板在300Wh/kg左右，預計2030年全球固態(tài)鋰電池需求有望接近500GWh，市場空間千億以上。

固態(tài)電池是指采用固態(tài)電解質的鋰離子電池，其具備更高的安全性和能量密度。性能方面，不可燃燒的固態(tài)電解質是固態(tài)電池的核心。

開發(fā)難度上，鋰硫、鋰空氣等新型電池需從整個電池結構入手，而固態(tài)電池的核心在于固態(tài)電解質，升級路徑更加簡單方便。固態(tài)面臨的挑戰(zhàn)主要包括降低成本，提高固體電解質的安全性，以及在充電和放電時保持電極和電解質之間的接觸。

固態(tài)電池在動力電池領域的商業(yè)化應用需要材料工藝層面的突破，包括關鍵材料、極片、正負極與電解質匹配的材料工藝。

目前，在界面電阻降低，金屬鋰高容量、高倍率和低體積變化的解決方案，以及兼具離子電導和機械特性的固態(tài)電解質膜的成熟制備技術等方面尚缺乏有效的解決方案。固態(tài)電池如若取得突破，將導致正極材料體系發(fā)生變化。

目前固態(tài)電池已經(jīng)有一部分技術路線接近了工業(yè)化的條件，根據(jù)中國的技術路線規(guī)劃，預計2030年固態(tài)電池和鋰硫電池大規(guī)模量產(chǎn)推廣。

全固態(tài)電池尚處在研發(fā)早期，它的核心是固態(tài)電解質材料，研發(fā)方向主要包括聚合物、氧化物和硫化物三大固態(tài)電解質的典型技術開發(fā)方向。三大體系各有優(yōu)勢，其中聚合物電解質屬于有機電解質，氧化物與硫化物屬于無機陶瓷電解質。

聚合物電解質體系有量產(chǎn)也有運營數(shù)據(jù)，但是主要問題在于能量密度不高，需要進行加熱使用。

氧化物固態(tài)電池，它有很多優(yōu)點，耐高電壓，對空氣比較穩(wěn)定，但是由于氧化物固態(tài)電池的界面電阻比較大，因此它的工業(yè)化難度也是非常大的。硫化物固態(tài)電池，這種電池的突出優(yōu)點在于，離子導電率非常高，但是對空氣穩(wěn)定性非常差，露點需要負60度以下，對工藝條件非?？量獭?/p>

縱覽全球固態(tài)電池企業(yè)，有初創(chuàng)公司，也不乏國際廠商，企業(yè)之間獨踞山頭信仰不同的電解質體系，未出現(xiàn)技術流動或融合的態(tài)勢。固態(tài)電池有望成為下一代動力電池主導技術路線，全球企業(yè)加大布局固態(tài)鋰電池領域。

整體而言，歐美企業(yè)偏好氧化物與聚合物體系，而日韓企業(yè)則更多致力于解決硫化物體系的產(chǎn)業(yè)化難題。

其中，聚合物固態(tài)鋰金屬電池的開發(fā)主要以法國Bolloré、寧德時代為代表；氧化物鋰金屬固態(tài)電池的開發(fā)主要以美國橡樹嶺國家實驗室，QuantumScape，Sakti3以及中科院等為代表；硫化物固態(tài)電池的開發(fā)主要以豐田、三星、本田以及寧德時代為代表，全球在固態(tài)電池研發(fā)領先的是豐田。

實際上，在十多年前，豐田就已經(jīng)秘密組織了一支上百人的頂尖人才團隊進行固態(tài)電池、空氣電池的研發(fā)工作。這一支囊括了該領域專家日隊伍，為豐田申請了多達30項專利(至今豐田在固態(tài)電池方面的專利數(shù)量遙遙領先)。

就目前已知的是，豐田不僅獲得了固體電解質材料、固態(tài)電池的制造技術等方面的專利，甚至還研發(fā)了一整套的正極材料和硫化物固體電解質材料回收的技術路線和回收工序。

豐田預計2022年推出搭載全固態(tài)電池的電動車型，2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。寧德時代IPO募投項目中的下一代電池就包括固態(tài)電池。根據(jù)NE時代報道，寧德時預計至少到2025年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)。

數(shù)據(jù)來源：NE時代

早前日本已經(jīng)啟動了一項全國性的研發(fā)計劃，最有希望的是豐田汽車和松下的聯(lián)盟（豐田有近300名工程師參與研發(fā)固態(tài)電池），該聯(lián)盟表示將在五年內將固態(tài)電池商業(yè)化。

寶馬正與固態(tài)電池公司SolidEnergy合作共同開發(fā)固態(tài)電池，大眾表示看好固態(tài)電池前景，并入股研發(fā)固態(tài)電池的創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape。此外，從今年5月起，日本政府將出資16億日元，聯(lián)合國內豐田、本田、日產(chǎn)、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化學、三菱化學等大型汽車廠商、電池和材料廠商，共同研發(fā)固態(tài)電池。

三星是集聚整個公司比較大的財力，現(xiàn)在對世界范圍內相關的全固態(tài)電池的標的都進行了投資、入股、技術跟蹤。

今年三星所公布的最新數(shù)據(jù)反映，基于硫化物固體電池的全固態(tài)鋰電池，它們的體積能量密度能做到921瓦時每升，重量能量密度能夠做到427瓦時每公斤，這個在技術指標上體現(xiàn)出了基于金屬鋰為負極，硫化物為固體電解質的技術路線技術指標上的優(yōu)勢。

而在歐洲，法國的望族Bolloré(博洛雷)家族掌控之下的子公司BatScap是世界公認的在固態(tài)電池領域有著深度布局的代表，只是和豐田不同，BatScap選擇全固態(tài)中的聚合物技術路線。BatScap的固態(tài)電池由于負極材料采用金屬鋰，電解質采用聚合物薄膜，因此又被稱為金屬鋰聚合物電池。

美國Sakti3是業(yè)內公認的可以和日本的豐田與歐洲的Bolloré并列的技術成熟度較高、技術沉淀較深的固態(tài)電池研發(fā)三巨頭之一，同時也是固態(tài)電池第三條技術路線—全固態(tài)中的氧化物電解質材料路線的踐行者。

從海外各家企業(yè)實驗與中試產(chǎn)品來看，固態(tài)電池能量密度優(yōu)勢已開始凸顯，明顯超過現(xiàn)有鋰電水平。

在我國，固態(tài)鋰電的基礎研究起步較早，在“六五”和“七五”期間，中科院就將固態(tài)鋰電和快離子導體列為重點課題，此外，北京大學、中國電子科技集團天津18所等院所也立項進行了固態(tài)鋰電電解質的研究，并在此領域取得了不錯的進展。未來，隨著產(chǎn)業(yè)投入逐漸加大，產(chǎn)品性能提升的步伐也望加速。

當前國內已有上市公司布局固態(tài)電池相關業(yè)務，對于下一代電池技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用，已逐漸進入二級市場視野。

2017年，贛鋒鋰業(yè)通過引進中科院寧波材料所的許曉雄團隊，正式切入到固態(tài)電池板塊。寧德時代主要在聚合物和硫化物基固態(tài)電池方向分別開展了研發(fā)工作，并取得了初步進展，同時針對材料體系特點和規(guī)?；a(chǎn)的要求，寧德時代開展了全固態(tài)電池制造工藝路線的設計和探索。

蓬勃發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)，為中國本土的動力電池產(chǎn)業(yè)崛起提供了最佳的歷史機遇，如同中國有機會在下一個汽車工業(yè)時代實現(xiàn)彎道超車，中國的動力電池技術也將極有可能打破國外的封鎖，成為引領尖端技術發(fā)展的決定性力量。在中國，無論是國家級的科研院所，抑或是電池企業(yè)，都紛紛加注固態(tài)電池力量，搶占未來動力電池賽道。

毋庸置疑，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈是一個可以看至少10年的行業(yè)，而新技術的開發(fā)與崛起也將不斷強化行業(yè)的估值與前景。固態(tài)電池承載著電池安全與能量全面提升的使命，未來有望成為行業(yè)的新爆發(fā)點與關鍵性技術保障。

展望未來發(fā)展趨勢，固態(tài)電池階段發(fā)展之路已經(jīng)明晰。電池的結構將逐漸減少液體的使用，向無液體的全固態(tài)電池邁進；應用領域上，有望率先發(fā)揮安全與柔性優(yōu)勢，應用于對成本敏感度較小的微電池領域，如RFID、植入式醫(yī)療設備、無線傳感器等；技術進步后，再逐漸向高端消費電池滲透；隨著產(chǎn)品的成熟，最終大規(guī)模踏入電動車與儲能市場，從高端品牌往下滲透，實現(xiàn)下游需求的全面爆發(fā)。

隨著全球鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈向中國轉移，國內正極材料技術的不斷進步，疊加產(chǎn)能、價格優(yōu)勢，在行業(yè)看好與多方布局之下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)有望迎來全球化配套的歷史性機遇。

原標題:固態(tài)電池商業(yè)化提速，千億市場空間可期