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作为备受关注的下一代电池技术，固态电池早已是各大电池企业、整车企业、资本市场关注的焦点。在近日举行的国务院政策例行吹风会上，国家知识产权局局长申长雨表示，在锂电池特别是固态电池领域，中国是全球主要的技术来源国之一。截至2023年5月，全球固态电池关键技术专利申请量为20798项，中国有7640项，占比达36.7%。近5年，我国固态电池全球专利申请量年均增长20.8%，增速位列世界第一。
在业内人士看来，目前全球固态电池研发激战正酣，我国应进一步加大对该领域的研发布局力度，争取在下一代电池技术领域继续保持领先地位。
优异特性受青睐
经过数年发展，液态锂电池技术快速迭代，成本逐步下降。不过，当前液态锂电池能量密度已接近“天花板”，并且长久以来其安全性未能显著提升。因此，兼顾高安全性与高能量密度的固态电池受到青睐——固态电池的固态电解质代替原来的电解液与隔膜，安全性得以增强，同时其能量密度也显著提升，有望将现有300Wh/kg能量密度提升至500Wh/kg。
“若用在动力电池领域，全固态电池的商业化落地对电动汽车续航、安全性方面的提升将是颠覆性的。”一位业内专家告诉《中国能源报》记者。
车夫咨询合伙人曹广平也向《中国能源报》记者表示：“全球汽车动力技术逐步趋于电动化，动力电池技术发展也成为关键因素。不过，现有动力电池性能仍需突破，固态电池在提升安全性、能量密度等重要方向上有巨大优势。”
目前，宁德时代、辉能科技、赣锋锂业等一批动力电池企业都已深耕固态电池研发。同时，由于性能良好，固态电池也吸引了长安汽车、蔚来、丰田汽车等众多车企积极布局。
“目前，我国已有一批研究固态电池的企业及机构组织，投入全固态电池、半固态电池多条技术路线的研发。固态电解质的研发包括氧化物、聚合物以及硫化物方向，也随之产生大量专利，以期未来在该领域取得领先地位。”曹广平进一步指出。
跳出“框架”布局半固态电池
但在不少业内人士看来，目前全固态电池的诸多优势更多停留在理论层面上，短期内全固态电池难以落地。例如，丰田汽车曾在2023年6月宣布，将在2027—2028年实现全固态电池技术商业化，并向市场投放配备全固态电池的纯电动汽车；广汽集团2023年11月宣布，将于2026年实现全固态电池装车搭载。
据了解，全固态电池对材料性能、生产工艺等多方面的要求进一步提高，其尚未完全商业化使用受制于技术瓶颈以及较高的成本。
“例如全固态电池固—固界面阻抗大、导电性较差等，这些都是行业长期未能突破的技术瓶颈。而在这些问题逐一解决后，全固态电池才能向产业化迈进。”伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉在接受《中国能源报》记者采访时指出。
全固态电池大规模量产应用仍道阻且长，不过区别于日韩及欧州各国企业普遍“死盯”全固态电池，我国企业除研发全固态电池外，也在积极布局作为过渡版本的半固态电池。吴辉表示，含有少量电解液的半固态电池在安全性等方面较液态锂电池有所提升，目前国内半固态电池发展势头较好，已实现量产装车。
“半固态电池含有少量电解液，基本上介于现有液态电池和全固态电池之间，其优势在于解决了全固态电池界面阻抗较大的问题，且价格相对较低，也更容易量产应用。”曹广平指出。
研究机构EVTank近日发布的《中国固态电池行业发展白皮书（2024年）》指出，预计到2030年，全球固态电池出货量将达到614.1GWh，在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右，市场规模将超过2500亿元，主要为半固态电池。预计全固态电池产业化时间节点将在2030年左右。EVTank表示，之所以大幅调高对固态电池出货量的预测，主要在于近几年中国企业在半固态电池领域的研发，使其技术进步和成本降低远超预期。
创新力度不断加码
“目前固态电池、钠离子电池等技术尚未大规模商业化，同时液态锂电池技术水平也在进步，在下一代新型电池技术未有突破前，多条技术路线仍是竞争关系。”上述业内专家指出。
目前，全球动力电池产业已形成以中日韩三国为主的竞争格局。其中，我国锂电池行业近年发展迅猛，在市场规模、技术水平、产业链完整度等多方面全球领先。基于此，目前不少日韩及欧美国家企业试图通过布局固态电池等下一代电池技术实现“换道超车”。
值得注意的是，虽然我国固态电池专利申请量增速居首，但受访人士均指出，目前全固态电池固有问题未能解决，各国在该领域技术水平相差并不多，未来核心在于突破关键技术。
申长雨强调，未来，面对技术更新迭代和产业变革提速，依然需要加大创新投入力度，继续在相关领域取得新突破新进展，持续提高产品附加值，形成产业发展新动能新优势，培育更多新质生产力。
在上述业内专家看来，虽然我国在液态锂电池领域处于领先地位，但日韩企业对下一代电池技术的研发实力不容小觑，我国应持续加大研发力度，在技术水平、产业链布局、应用场景、成本降低等多方面取得进一步突破。“同时，电池行业具有重资产属性，且规模效应较强，对电池企业尤其是二线电池企业而言，更应注重下一代电池技术研发布局，争取在下一代电池商业化来临时可以与一线电池厂商竞争。”
（责编：赵珊）
