全固态电池量产加速 宝马联手三星SDI与Solid Power攻克下一代动力电池

全球汽车动力电池技术竞赛进入白热化,一场由宝马、三星SDI和美国固态电池企业Solid Power组成的三方合作,正将全固态电池的商业化进程推向新阶段。

10月31日,三星SDI宣布已与宝马集团及美国电池技术公司Solid Power共同签署三方协议,携手开展全固态电池验证项目。

根据协议,三星SDI将采用Solid Power研发的固态电解质,供应兼具更高能量密度与安全性的全固态电池单元,而宝马集团则负责配套电池模块及包组的研发。

这一合作将基于共同确定的参数与需求评估电池性能,并将其搭载于宝马下一代验证车辆进行测试。


01 三方合作:瞄准下一代动力电池

这场跨国合作汇集了整车制造、电池生产与材料研发三大领域的顶尖企业,形成了一条完整的全固态电池技术验证链条。

Solid Power作为一家专注于固态电池技术的美国企业,在此次合作中扮演着关键材料供应商的角色。

该公司将向三星SDI提供其核心产品——硫化物固态电解质。

三星SDI则凭借其在电池制造领域的深厚积累,负责将Solid Power的电解质材料转化为实际可用的全固态电池电芯。

宝马集团作为最终的整车制造商,不仅负责电池模块与包组的开发,更将为这些电池提供最真实的应用场景——搭载于下一代验证车辆进行实际测试。

宝马集团副总裁Martin Schuster对此评价道:“与三星SDI和Solid Power的合作,为我们在电池技术开发道路上带来了重要动力。”

02 固态电池:突破续航与安全瓶颈

全固态电池被视为下一代动力电池的终极解决方案,其核心在于使用固态电解质取代传统锂离子电池中的液态电解液。

这一根本性的材料变革,带来了多重性能优势

固态电池的能量密度显著高于现有液态锂电池,普遍可突破400Wh/kg,部分研发样品甚至达到450Wh/kg以上。

这一技术突破直接支撑电动汽车续航里程突破1000公里,有效解决新能源汽车用户的里程焦虑。

安全性是全固态电池的另一大优势。由于采用不可燃的固态电解质,全固态电池从根本上规避了液态电解液引发的热失控风险

三星SDI执行副总裁Go Joo-young指出:“电池技术的竞争力最终将推动电动汽车创新。”

此外,固态电池的循环寿命也明显延长。以当升科技开发的超高镍正极材料为例,搭配固态电解质后循环寿命可超过2500次,大幅降低电池全生命周期的使用成本。

03 产业化进程:从实验室到量产装车

随着技术瓶颈的逐步突破,全固态电池的产业化时间表正变得越来越清晰。

中国银河证券发布研究报告称,梳理海内外电池和整车厂对固态电池量产的时间计划表逐步清晰,预计2027年全固态电池开始小规模装车,2030年进入量产。

这一预测与多家车企的计划不谋而合。

奇瑞汽车已展出其名为“犀牛S”的全固态电池模组,电芯能量密度高达600Wh/kg,并计划于2026年试运行、2027年全面量产。

传统汽车巨头丰田也宣布,计划最早在2027年推出其首款搭载硫化物全固态电池的电动车型。

而东风汽车更是明确表示将在2026年实现固态电池装车。

半固态电池作为过渡方案,已率先进入市场

据了解,半固态电池与传统液态电池生产工艺相近,对原有产线的可复用率较高,因此更容易实现规模化生产。

而全固态电池的生产工艺变化较大,尤其是前道和中道工序区別显著。

04 市场前景:千亿市场正在形成

随着全固态电池产业化进程的加速,一个巨大的市场正在浮现。

数据显示,到2030年全球固态电池市场规模将达到1163亿元,出货量达614.1GWh(千兆瓦时),其中中国市场规模将达182.3亿元,出货量184GWh。

设备市场将成为这一波技术变革的首批受益者。

中国银河证券预测,到2030年,全球和中国全固态电池设备市场空间有望分别达到320.59亿元和251.36亿元

固态电池有望率先应用于对续航和安全性要求高,对价格相对不敏感的机器人和电动垂直起降飞行器(eVTOL)等新兴行业,随后拓展至中高端新能源车型。

随着技术工艺的成熟和规模化效应的逐步显现,最后才会应用于成本敏感度高的储能行业。

产业界对这一市场前景已有共识。

固态电池生产线将迎来大规模建设潮,设备环节作为产业化前置条件,有望成为最先受益领域。

05 技术挑战:产业链协同攻关

尽管前景可观,全固态电池要实现大规模商业化仍面临诸多技术挑战。

固-固界面阻抗是全固态电池面临的主要技术瓶颈之一。

前不久,中国科学院物理研究所黄学杰团队在这一领域取得了重大突破,开发出国际上首例“零外压硫化物全固态锂金属电池”。

该技术实现了电极与电解质在无需外部加压下的自主修复与紧密接触,为解决固-固界面阻抗这一难题提供了极具量产潜力的全新方案。

材料端的创新也在同步进行。

清陶能源通过材料创新,开发出新型O/F共掺的硫银锗矿型固态电解质,在实现离子电导率提升的同时,将原材料成本降至传统体系的3.65%。

为应对这些挑战,产业链上下游企业正在携手合作

蜂巢能源与江苏华盛锂电携手,开发硫化物固态电解质;当升科技与博苑股份深度捆绑,在碘化锂、硫化锂等上游关键原材料上,展开“材料-化工”跨界合作。

海目星激光董事长赵盛宇指出,真正解决固-固界面与稳定性问题,固态电池需走向半导体化、薄膜化、微纳结构化。

这一目标可能要在十年后才能实现。


全球固态电池市场的竞争格局已经显现。数据显示,到2030年全球固态电池市场规模将达1163亿元,出货量达614.1GWh,其中中国市场规模将达182.3亿元。

资本市场对这场技术变革的反应尤为迅速。在宝马、三星SDI和Solid Power合作消息公布后,Solid Power股价单日暴涨近25%

这场围绕下一代动力电池的竞赛,正在重塑全球新能源汽车产业的竞争格局。

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