随着技术的不断进步,固态电池在车用、储能等多个领域的应用逐渐深入,推动了产业的快速发展。近日,在ETS 2025光储产业格局与发展趋势论坛上,TrendForce集邦咨询分析师曾佑鹏深入探讨了固态电池技术在车用和储能等领域的应用前景及发展趋势。

近百家企业布局,半固态电池已走向量产

全球固态电池领域的发展正如火如荼,近百家企业纷纷加入这一赛道。许多企业更倾向于半固态电池,特别是在聚合物和氧化物技术路线上。这些企业通过将固态电解质与液态电解质结合,开发出固液混合的半固态电池,力求在性能与成本之间取得平衡。

在固态电池的技术发展中,聚合物、氧化物和硫化物三条技术路线各具特色。要预测未来哪条路线将成为主流,需要从应用场景的角度进行深入分析。

电池最大的两个应用领域:动力电池(车用电池)和储能电池。在储能领域,成本是一个关键因素,而对能量密度的要求相对较低。因此,成本效益高的解决方案在储能市场更有可能占据主导地位。在这一点上,聚合物技术路线因其成本优势而展现出强大的竞争力。

在车用电池领域,不仅追求高能量密度,还需具备快速充电能力,这意味着用于电池的电解质需要较高的离子电导率,硫化物电解质由于在三者中具有最高的离子电导率,日韩厂商普遍看好硫化物技术路线,该路线尚处于工程化转化阶段,未来或成为主流之一。此外,氧化物电解质在离子电导率方面介于硫化物和聚合物之间,同时在热稳定性、成本等方面相较硫化物具备一定优势,或成为另外一条主流路线。

从行业趋势来看,单一固态电解质路线各有优缺点,难以满足电池在性能、安全和成本等方面的综合需求,复合电解质方案正在逐渐成为主流。例如,聚合物与硫化物、硫化物与卤化物、氧化物与聚合物的复合技术日益受到关注。

在产业化方面,氧化物和聚合物技术路线正逐步向固液混合体系转型,尤其是在车用领域,国内市场已有企业实现半固态电池的量产。这一转型主要因为固固接触难题,特别是在氧化物路线中尤为明显。引入液态电解质能有效改善固固接触问题,从而提升电池整体性能。

相比之下,硫化物电解质材料在固态电池中对水汽敏感,容易与水分反应生成腐蚀性物质,导致电池性能衰退和稳定性降低,因此,硫化物体系不适宜做成半固态电池方案。

固态电池技术应用加速,车用、储能等领域全面开花

从应用端来看,固态电池技术正在逐渐从实验室走向市场。根据TrendForce集邦咨询的预测,2024年,包括半固态电池在内的固态电池应用规模将达到7.1GWh,其中车用端的应用占较大比重,特别是在国内市场,半固态电池的上车量已接近5.6GWh。

目前,赣锋锂电、卫蓝新能源、孚能科技已量产装车,清陶能源2024Q4开始量产装车,为上汽智己提供装车服务,国轩高科、中创新航、太蓝新能源等厂商也具备量产能力。

根据TrendForce集邦咨询预计,车用全固态电池有望在2026年左右进入试装阶段。然而,预计到2027至2030年,车用全固态电池仍将在小规模示范应用阶段,应用规模约为千辆级。真正的大规模应用可能会在2030年之后实现,并有望迎来市场的显著突破。

在储能领域,固态电池的应用也在稳步推进,目前已有多个示范性项目在运行,主要以固液混合的磷酸铁锂电池为主,应用体量已超过GWh,卫蓝新能源在多个储能项目中占有较大份额。除此之外,清陶能源、福建巨电等企业也在积极推进示范项目。

在消费电子领域,固态电池技术逐渐渗透到3C消费电子产品中。vivo今年已先后发布两款采用半固态电池的手机,预计固态电池技术将在未来成为智能手机厂商重要的宣传卖点。

在物联网、医疗保健、可穿戴设备、工业机器人、传感器等细分市场,微型固态电池已实现商业化应用,市场规模达到2-4亿美元。然而,按电池容量计算,总体市场规模仍然较小,预计到2030年,市场规模有望达到1.5GWh,至2035年需求可能超过4GWh。

未来,低空经济也可能成为固态电池的一个新蓝海市场。低空经济产品对电池性能有较高要求,尤其在高能量密度、高安全性和高功率方面,固态电池具有天然优势,预计到2035年,固态电池在低空飞行(以eVTOL为代表)的应用规模将达到百GWh。

小结

根据TrendForce集邦咨询的预测,固态电池在短中期(2025-2030年)的需求主要靠半固态在电动汽车及储能领域的规模化应用带动,预计2030年固态电池市场需求将突破328GWh,其中半固态需求超270GWh。全固态电池由于产业化初期成本偏高,市场渗透率较低,2030年前主要处于示范应用阶段,2030年及之后预计市场规模将有较大突破。

TrendForce集邦咨询指出,从中长期来看,预计到2035年,乐观情形下固态电池市场需求将突破1000GWh,其中全固态电池的需求将接近250GWh,进入大规模应用阶段,半固态电池的需求将突破757.3GWh。(文:集邦固态电池 Mia)

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