应用下沉、成本下探与产能加速,半固态电池来到新赛点。
近期,上汽MG4发布半固态电池版本,具体价格将在9月公布,年内批量供应,同系列其他版本售价最高10.58万。该版本电池由上汽清陶供应,电解液含量降至5%。
上汽推出10万级半固态电池车型的同时,北汽福田已将半固态电池用于轻卡,浙江龙泉等储能示范项目并网。并且当日消息指出,南都电源锁定2.8GWh储能半固态电池订单。
随着商用车、储能等多场景批量应用启动,半固态电池正走向一个以降本增效为核心的新赛程,供应链攻关、产能扩张与整车落地交织,推动这一技术从“冲击市场”迈向“融入市场”。
固态技术降维“冲击”市场
本次上汽MG4发布会上,重点展示了半固态电池在安全与低温性能的两大价值。
安全始终是动力电池技术演化过程中最底层的“公约数”。随着动力电池新国标的落地,行业的安全门槛被系统性抬高。对标榜高安全的半固态电池而言,需要借此机会亮明长板。
本次发布会上,上汽展示了其半固态电池的10针穿刺、三向穿刺情况,验证电池安全性。上汽清陶表示,他们通过固态电解质材料的引入与电池材料致密度的提升,降低了电解液的含量,从本征上提升电芯的安全性能。
其中,有机-无机复合的固态电解质材料在正极极片的表面实现了均匀致密的成型,这一致密的电解质层既为锂离子提供了传导的通道,又以其电子绝缘、高硬度特性有效地抑制锂枝晶穿透,杜绝正负极间短路的风险。
低温性能则是近年来电池企业集中攻坚的难点。随着新能源汽车渗透率过半、南北市场冷热分化加剧,动力电池如何“跨过”山海关成为行业关切,而固态电池技术有望击中这一痛点。
在本次上车上汽MG4的半固态电池中,创新应用了锰基复合正极材料。锰基正极材料以其尖晶石的结构,可以提供比磷酸铁锂、三元传统正极材料更多维度的锂离子传导通道,具有电压高、动力性能好的优势,但是在液态锂离子电池中,锰溶出会影响电池寿命。
在该半固态电池中,因在正极表面有固态电解质层的保护,抑制了锰溶出的效应提升了电池低温性能。锰基复合正极材料优势得以体现,实现电池低温性能的提升。
具体表现为,低温放电性能的提升,-20°C的放电功率比普通电芯高100%以上、25%-100%SOC的低温功率不受限;低温充电时间更短,-10°C从10%充到80%仅需39.1分钟,-20°C从10%充到80%仅需43.2分钟;电芯低温容量保持率更高,-20°C以1C放电的容量 保持率>100%、能量保持率>91%。
即便该电池仍处于半固态阶段,却已在安全与低温性能等核心指标上释放出产业化价值,提前切入市场并试图创造新增量。
在新能源汽车方面,2025年开启半固态电池批量上车的产业化新赛程。
除了上汽MG4,今年3月北汽福田半固态电池卡车上市,搭载40度和50度两款半固态电池。工信部第392批新车公告信息显示,有乐福PLUS(BJ6521EVAA1)、乐福PLUS(BJ6521EVAA)以及乐福(BJ6491EVAA)三款车型搭载清陶新能源电池,为磷酸铁锂电池。
此外,福田汽车7月披露,半固态电池已经批量应用于公司自主开发的24V启动锂电,装配在全平台电动轻卡。
半固态电池的低温性能优势在商用车场景展现出更大的经济价值,保证商用车在冬季运营连续性,还能降低全生命周期成本,为寒冷地区的商用车市场打开增长空间。
在储能领域,高工产研(GGII)数据指出,2024年国内民用领域固态电池出货量已突破7GWh,25年市场将步入10GWh级。
2025年,山东泰安肥城固态电池储能项目( 100 MW / 400 MWh)、中国绿发内蒙古分公司乌海市项目( 200 MW/ 800 MWh)、四川成都郫都区( 100 MW/ 200 MWh)、深汕特别合作区蓝威能源储能电站项目( 300 MW / 1200 MWh),多个MW级半固态电池储能项目已经处在前期规划中。
进展更快的浙江龙泉磷酸铁锂储能示范项目6月29日已在并网,采用卫蓝新能源半固态电池。
这也持续带动半固态电池在储能大单。日前,南都电源披露已签订2.8GWh的独立储能项目订单,采用南都自主研发的314Ah半固态储能电池。
降本增效为“新赛程”焦点
在今年6月的高工锂电固态电池峰会上,高工锂电董事长张小飞博士指出,对于半固态电池,核心任务是降本增效。
他坦言,当前半固态电池主要优势体现在安全性上。但在能量密度、循环、成本等综合性能上仍无法与成熟的液态电池抗衡,已量产的半固态电池成本仍较液态锂电高出50%左右。
对比2024年半固态电池的示范性装车(点击了解更多:“三问”半固态电池装车),本次上汽推动半固态电池10万级半固态电池车面向市场,已经是半固态电池供应链不断成熟、推进降本的阶段性成果。
在关键材料固态电解质上,半固态电池主要采用的氧化物固态电解质初步具备产业化规模。据上半年GGII统计,规划产能超10万吨,已投产产能超万吨。
上海洗霸攻克氧化物固态电解质产业化难题,LLZTO离子电导率突破1.0ms/cm,离子电导率突破1.0ms/cm粉体已在上海松江建成产能20吨/年,盐城基地规划1500 吨/年产能,采用干法电极工艺,预计今年三季度正式投产。公司固态电解质粉体及涂覆隔膜产品已通过25家行业头部客户的验证,并向头部电池企业交付粉体百公斤级别,2025年Q2锁定8亿元量产订单。
布局氧化物的金龙羽4月公告拟在惠州投资建设固态电池关键材料量产线项目,建设周期预计12个月,不超过三年。
中汽创智已具备氧化物电解质的公斤级制备能力,室温离子电导率达到0.7-1.0mS/cm。
与此同时,老牌锂电材料玩家积极入场,其规模扩张及降本经验有望进一步催熟固态电解质产业化。
璞泰来已完成固态电解质LATP和LLZO的中试,四川基地投建年产200吨固态电解质中试产线。
在产线成熟度方面,因企业技术路线和工艺成熟度存在差异。有市场消息指出,走在前面的企业已经可以达到90%,即便这距离目前液态锂电池的极限制造还有鸿沟。
其中,此前被认为不满足固态电池制程要求的干电极技术,也有了显著的进展。
清陶能源在2024年已宣布,其干法正极技术实现了中试阶段的卷对卷生产,并通过干法热复合,实现极片和电解质的连续制造。
先惠技术与清陶能源合作研发的干法辊压设备(中试级)已成功交付并进入调试阶段。此前,清陶能源还与辊压设备制造商纳科诺尔,以及固态电池设备商利元亨均建立了合作关系。
随着半固态电池技术以及供应链技术的提升,产业涌现多个半固态电池投扩产项目规划。
为MG4提供稳定的、规模化产品交付,清陶投建了半固态电池、锰基复合正极材料车规级量产工厂。
目前,清陶能源已在内蒙古乌海、四川成都、江西宜春、江苏昆山、浙江台州等多地布局固态电池生产基地,现有固态电池产能为12GWh/年,合计规划产能为55GWh/年。并在江苏盱眙建立了核心材料生产基地,贵州铜仁设立了电池回收基地。
赣锋锂电曾披露重庆10GWh固态电池基地计划于2025年投产。今年3月南昌10GWh新型电池项目环评公示,项目包含固态电池产能。
蜂巢能源规划今年四季度将试生产半固态电池,为第一代产品设定的产能规划为2.3GWh。公司已成功锁定一家国际车企及一家央企eVTOL的定点项目,计划于2026年推出360wh/kg的第二代半固态电池。
鹏辉能源采用氧化物复合路线的固态电池计划于2025年建成中试线,2026年实现量产。
结语:
上汽MG4将半固态电池拉入10万元级主流消费市场,里程碑意义在于,它用可感知的安全性与低温性能优势,向消费者和市场证明了半固态电池的价值。
更为关键的是,在固态电池的产业化进程中,半固态电池通过更多元的应用市场渗透,超越过渡形态,展示出具有独立生命力的长期品类价值。
业内既有如清陶的企业,此前强调通过半固态阶段坚定走向全固态;也有如SES、盟维科技等专注锂金属电池的企业,尽管通过“高浓度盐+微量溶剂”电解液配方使电解液含量大幅减少,但却不选择自己与“固态电池”捆绑。
半固态电池+全固态电池“双轨并行”的未来,将由市场需求和产业化成熟度所定义,而非拘泥于用电解液含量定义“是否真的是固态电池”。
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