隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，儲(chǔ)能電站的高容量發(fā)展帶來了經(jīng)濟(jì)效益的提升，儲(chǔ)能電池的容量也越做越大，但隨之而來的是更嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn)，儲(chǔ)能行業(yè)的安全問題也引起了廣泛的關(guān)注。

如何破解安全性風(fēng)險(xiǎn)，提高儲(chǔ)能電站的安全性能？在新能源汽車、便攜式電子設(shè)備、大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域迅猛發(fā)展的背景下，固態(tài)電池作為一種極具潛力的新型儲(chǔ)能技術(shù)，具有高能量密度、高安全性、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢，正迅速嶄露頭角，商業(yè)化進(jìn)程驟然加速，那么固態(tài)電池會(huì)成為儲(chǔ)能市場的新寵兒嗎？

01? 固態(tài)電池與儲(chǔ)能

固態(tài)電池是一種使用固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液的新型電池，其正極、負(fù)極以及電解質(zhì)均為固態(tài)，這一特性賦予了它更高的能量密度、更強(qiáng)的安全性及穩(wěn)定性。此外，固態(tài)電池在高溫、低溫環(huán)境下表現(xiàn)出更好的工作穩(wěn)定性，延長了電池的循環(huán)壽命，降低了全生命周期成本。

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盡管固態(tài)電池尚處于商業(yè)化初期，但全球范圍內(nèi)的研發(fā)競賽已進(jìn)入白熱化階段。各國政府、科研機(jī)構(gòu)、大型企業(yè)紛紛加大投入，通過產(chǎn)學(xué)研深度融合，加速固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

在應(yīng)用上來看，固態(tài)電池適用于各種儲(chǔ)能設(shè)備，如家用儲(chǔ)能系統(tǒng)、工業(yè)儲(chǔ)能電站等，其高穩(wěn)定性和長壽命的特性有助于降低儲(chǔ)能成本，提高能源利用效率。

在更高的安全性和能量密度要求下，國內(nèi)固態(tài)電池早已開始進(jìn)入儲(chǔ)能領(lǐng)域。2019年1月，中國電力科學(xué)研究院有限公司儲(chǔ)能與電工新技術(shù)研究所固態(tài)高安全儲(chǔ)能電池團(tuán)隊(duì)研制出固態(tài)高安全儲(chǔ)能鋰電池，解決了電池起火問題，已開始生產(chǎn)，將應(yīng)用于兆瓦時(shí)級(jí)儲(chǔ)能集裝箱示范工程。

02? 固態(tài)電池優(yōu)勢明顯

能量密度高：與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池相比，得益于更高的電化學(xué)窗口，可以匹配高能正極材料和金屬鋰負(fù)極，固態(tài)電池的理論能量密度更高。

安全性能高：液態(tài)電池的安全隱患主要?dú)w因于液態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電池以固態(tài)電解質(zhì)替換，熱穩(wěn)定性更強(qiáng)，大大降低了自燃、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

電池重量低：固態(tài)電池不需要電解液和隔膜，可簡化封裝、冷卻系統(tǒng)等，整體電池包的重量和體積得以縮減，提升續(xù)航能力。

從發(fā)展前景來看，固態(tài)電池技術(shù)能夠搭配更高活性及克容量的新型材料，是未來幾年內(nèi)最有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)。但在技術(shù)發(fā)展過程中，仍面臨著一些挑戰(zhàn)，一方面是技術(shù)門檻較高，另一方面是材料成本較高。

但技術(shù)的發(fā)展通常遵循從理論探索出發(fā)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，再到產(chǎn)品開發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)商品化的清晰軌跡，固態(tài)電池的成本問題預(yù)計(jì)也將隨著技術(shù)進(jìn)步在未來得到解決。

03? 固態(tài)電池的前景展望

在業(yè)界視野中，“固態(tài)電池”無疑是當(dāng)下最引人矚目的議題之一。它被廣泛認(rèn)為是下一代電池技術(shù)的領(lǐng)軍者，不僅被中國、美國、日韓等主要國家及地區(qū)列入其發(fā)展戰(zhàn)略之中，更成為下一代電池技術(shù)競爭中的核心高地。

當(dāng)前，海外市場已搶先研發(fā)布局全固態(tài)電池，各國力爭早日實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，紛紛以資金補(bǔ)貼大力推進(jìn)技術(shù)落地。

日本：日本廠商普遍較早布局固態(tài)電池，通常以企業(yè)與機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的形式推進(jìn)，主攻硫化物固態(tài)電解質(zhì)，代表廠商包括豐田、松下、日產(chǎn)等企業(yè)。日本打造車企和電池廠共同研發(fā)體系，政府資金扶持力度超2千億日元（約100億元人民幣），力爭2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化，能量密度目標(biāo)500Wh/kg。

韓國：研究模式以企業(yè)自行研究和外部合作并行為主，技術(shù)路線集中于硫化物體系，電芯開發(fā)速度遜于日本，但韓企延續(xù)正負(fù)極材料研發(fā)優(yōu)勢，有望較快搭建固態(tài)電池材料供應(yīng)鏈，領(lǐng)先廠商包括三星SDI、LG、SKI等企業(yè)。此外，政府提供稅收抵免支持固態(tài)電池研發(fā)，疊加動(dòng)力電池巨頭聯(lián)合推進(jìn)，目標(biāo)于2025-2028年開發(fā)出能量密度400Wh/kg的商用技術(shù)，2030年完成裝車。

美國：初創(chuàng)企業(yè)風(fēng)靡，商業(yè)化進(jìn)程較快。著重于推動(dòng)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)鏈本土化，擁有大量固態(tài)電池初創(chuàng)公司，創(chuàng)新為主打，風(fēng)格以快速融資上市為主要目的，技術(shù)路徑多為聚合物電解質(zhì)和氧化物電解質(zhì)，商業(yè)化進(jìn)程較快，代表廠商為Solid Power、SES、Quantum Scape等。

04 企業(yè)布局

1.寧德時(shí)代

寧德時(shí)代專注于新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，同時(shí)也在電池材料、電池回收和再利用、電池管理系統(tǒng)、智能制造設(shè)備等領(lǐng)域有著深厚的積累和核心技術(shù)。當(dāng)前，寧德時(shí)代一直在固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)方面保持領(lǐng)先，關(guān)注氧化物、硫化物、聚合物等不同的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線，并加大研發(fā)投入。

2.億緯鋰能

億緯鋰能不僅在傳統(tǒng)電池業(yè)務(wù)上持續(xù)鞏固市場地位，同時(shí)在前沿電池技術(shù)上積極布局。當(dāng)前，億緯鋰能已經(jīng)進(jìn)行了固態(tài)電池技術(shù)的深入布局和研發(fā)，其固態(tài)電池產(chǎn)品采用了鹵化物電解質(zhì)制備的全固態(tài)薄膜軟包電池技術(shù)，致力于提升能量密度、安全性及循環(huán)壽命，滿足未來更高標(biāo)準(zhǔn)的市場需求。

3.贛鋒鋰業(yè)

在固態(tài)電池領(lǐng)域，贛鋒鋰業(yè)積極開展固態(tài)電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作，致力于解決固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù)難題，包括固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)、電極材料優(yōu)化以及電池系統(tǒng)的集成等，以期在未來的新能源汽車和儲(chǔ)能市場搶占先機(jī)。

4.蜂巢能源

蜂巢能源成立以來，積極投入三元NCM、磷酸鐵鋰（LFP）、無鈷電池及固態(tài)電池等多條技術(shù)路線的研發(fā)與生產(chǎn)，是全球率先實(shí)現(xiàn)無鈷電池大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)之一。在固態(tài)電池領(lǐng)域，蜂巢能源在2023年推出了其全球首款方形半固態(tài)電池——二代果凍電池，采用了二代果凍電解質(zhì)技術(shù)和一體化復(fù)合正極技術(shù)，顯著提升了安全性和能量密度。

5.國軒高科

在固態(tài)電池領(lǐng)域，國軒高科致力于固態(tài)電池材料、固態(tài)電解質(zhì)膜、固態(tài)電池單體以及電池系統(tǒng)的研發(fā)工作，力求解決固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù)難題，提升電池的能量密度、安全性及循環(huán)壽命。當(dāng)前，國軒高科固態(tài)電池能量密度達(dá)260Wh/kg、160KWh三元半固態(tài)電池包已經(jīng)裝車應(yīng)用，360Wh/kg三元半固態(tài)電池將在2024年量產(chǎn)。

展望未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，固態(tài)電池有望在各個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。特別是在電動(dòng)汽車市場，固態(tài)電池將成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。同時(shí)，儲(chǔ)能設(shè)備和便攜式設(shè)備市場也將迎來固態(tài)電池的廣泛應(yīng)用。

來源：集邦儲(chǔ)能整理