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2025年05月15日 - 17日
深圳国际会展中心

从液态锂电池到固态电池:技术演进与产业变革

访问量: 507  2024-06-13
液态锂电池发展正盛之时,固态电池竞争提速,众多国内外电池厂商和车企积极投入固态电池研发。中国或将投入 60 亿用于全固态电池研发,项目由政府部委牵头,多家企业有望获基础研发支持并划分为七大项目。生产工艺变革是关键,固态电池核心是电解质替换及材料革新,其与液态锂电池生产设备存在区别与共通点,现有设备制造商过渡到固态电池制造企业面临条件与问题。国内某设备厂商指出固态电池尚未形成统一工艺路线,部分情况现有生...

在当今能源领域,液态锂电池的发展可谓如日中天,然而,下一代的固态电池竞争已然悄然提速。国内外众多知名的电池厂商和车企,如宁德时代、亿纬锂能、孚能科技、正力新能、力神电池、国轩高科、欣旺达、LG 新能源、松下,以及蔚来、上汽、广汽、丰田、日产、宝马、现代等,都纷纷将目光聚焦于固态电池,积极投入研发力量。


近期有消息称,中国或将投入约 60 亿元用于全固态电池的研发。此项目由政府相关部委牵头,旨在鼓励有条件的企业开展全固态电池相关技术的研究与开发。其中,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽等多家企业有望获得政府的基础研发支持。经过严格筛选后,该项目最终具体划分为七大项目,着重于聚合物和硫化物等不同的技术路线。中信证券指出,若国家为车企和电池企业提供资金以鼓励全固态电池的研发,那么固态电池从实验室走向量产应用的进程有望加速,这将率先拉动上游设备商的订单需求。国内头部的锂电设备商通过与下游客户合作,积极布局固态电池设备的研发,以推动固态电池的产业化进程,有望在固态电池时代继续保持领先优势。


在这一背景下,生产工艺的重大变革成为关键焦点。固态电池的核心技术理念在于将液态电解质替换为固态电解质,并伴随正负极材料等方面的革新。那么,在生产制造工艺层面,现有的液态锂电池生产设备与固态电池制造设备之间存在怎样的区别呢?两者是否通用或存在哪些共通点呢?对于现有锂电设备制造商而言,要过渡到固态电池设备制造企业,需要具备哪些条件或因素?其中最大的问题又是什么呢?


国内某设备厂商表示,在当前的电池技术发展态势下,固态电池尚未形成统一的工艺路线。目前市场上主流的产品多为半固态或准固态电池,而非全固态电池。在采用硅碳负极和隔膜涂覆固态电解质的情况下,现有的生产工艺可以保持相对稳定,无需进行大规模的调整。此外,部分企业选择在前段工艺中应用干法制片技术,这也使得后段工序的设备能够维持现状。总体而言,半固态电池、固态电池是锂电池技术迭代的体现,这种迭代升级有利于设备需求的增加以及行业格局的持续优化。但该设备厂商也指出,若未来转向使用全固态电解质,并采用金属锂作为负极材料,生产工艺将面临重大变革,设备制造商必须做出相应的转型。


【CIBF电池展—展商】清陶能源总经理李峥强调,固态电池实现量产,产业链面临几个较大的难点。一是工艺和装备的创新,二是对制造能力和品质的要求极高。传统的液态电池生产线显然无法用于制造全固态电池,这对设备厂商提出了新的要求,同时也带来了巨大的机遇。


可以想见,未来固态电池的产业化发展将对工艺装备带来一轮新的革命,有望拉动新的投资趋势以及对原有落后产能的投资换代。截至目前,众多设备厂商在固态电池领域都有着广泛而深入的布局,其中大多是行业龙头企业。


【CIBF电池展—展商】赢合科技近期在互动平台上表示,公司积极投入固态电池新设备的研发。目前已成功开发出干法固态极片辊压设备,并将持续开发整套干法固态极片制造系统。此外,其开发的湿法固态极片涂覆设备也已成功发货到国内头部客户现场。


【CIBF电池展—展商】先导智能称,依托于锂电产业深厚的技术积淀与创新能力,公司可为客户提供从固态电极制备、固态电解质膜制备及复合设备、裸电芯组装到除气封装、化成分容等固态电池关键设备。目前公司已获得多家国际知名企业的固态电池关键设备订单。


【CIBF电池展—展商】利元亨拥有完全自主知识产权的干法电极核心装备项目已开发成功,且该项目已申请并获得多项发明专利和实用新型专利。利元亨交付给清陶能源的产线已进入量产状态,同时向国轩高科交付的半固态电池中试生产线装置,也正在与广汽埃安联合开发全固态电池整线装备项目。


【CIBF电池展—展商】海目星表示,公司参与了固态电池设备的开发,在关键技术和关键工艺上取得了进展性突破,并实现了国内固态及准固态电池中试产线的多种设备和产线的交付及生产,其中部分设备已经实现了 480Wh/kg 的电池量产及销售。杭可科技也表示,目前公司已与国内外多家相关厂商就半固态电池的中试线展开合作,并积极开展固态电池后处理设备相关的技术研发。


深耕锂电智能装备的誉辰智能近日也透露,一直持续关注半固态、固态电池等新能源领域相关技术发展动态,并积极参与相关的设备需求研发,对相关客户形成小批量出货。


随着全球众多企业加速推进固态电池产业化,未来固态电池市场将极为可观。据业内机构预测,2025 年和 2030 年全球固态电池需求量将分别达到 44.2GWh 和 494.9GWh,到 2030 年固态电池市场空间有望超过 1500 亿元,届时对设备的更新需求也将十分庞大。


总之,固态电池的发展前景广阔,其带来的不仅是技术的革新,更是对整个能源产业格局的深刻影响。各设备厂商正积极布局,迎接这一充满机遇与挑战的新时代。
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