当前固态电池关注的重点除了2027年全固态量产,远期固液平价以外,核心边际变化在于龙头厂商对硫化物和卤化物路线的布局和关注度明显提高。
其中比亚迪、中创新航固态电解质采用复合方案(硫化物+卤化物复合方案),恩捷与中南大学联合聚焦卤化物固态电解质开发,同时从专利网看宁德时代也有卤化物专利布局。
在中国电动汽车百人会论坛2025上,宁波容百新能源科技副总裁兼中央研究院院长李琮熙透露,容百科技固态电解质业务聚焦在硫化物与卤化物两大技术路线,第一代全固态电池正极材料产品处于吨级验证阶段,计划年内完成材料定型;处于前期开发的第二代产品超高镍三元材料容量可达到240mAh/g;第三代产品基于富锂锰基技术,为容量超过300mAh/g的超高容量产品。
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2025年以来,宁德时代、清陶能源两大巨头先后公布卤化物固态电池专利。
宁德时代一项发明专利授权,专利名为《掺杂型卤化物固态电解质及其制备方法、全固态电池和用电装置》。
清陶能源公布3项固态电池相关专利,其中包括《全固态电池及其制备方法、用电装置》,该专利所述复合正极包括第一卤化物固态电解质,固态电解质层包括第二卤化物固态电解质,复合负极中包括第三卤化物固态电解质。
该专利提到制备过程中可使用卤化物固态电解质Li2ZrCl6(六氯化锆锂)。 清陶能源:率先实现规模化量产,布局卤化物全固态路线。第三代:能量密度400Wh/kg,全固态,富锂锰+卤化物/硫化物体系,26年装车验证,27年装车。
3、固态电池技术路线固态电池有四种技术路线:包括硫化物路线、氧化物路线、聚合物路线和卤化物路线。
硫化物路线被认为是未来全固态电池的主要趋势之一。
优势:导电性好,能量密度大,充电循环次数多。
缺点:成本高,且硫化物电解质空气不稳定性和电化学不稳定性技术问题有待解决。 宁德时代、比亚迪、丰田等都计划在2027年量产硫化物全固态电池。
卤化物与硫化物固态电解质类似,氯化物固态电解质的生产和储存对环境有着严苛的要求。
出于成本考虑,硫化物目前由于硫化锂售价较高(百万级别售价)导致成本较高,部分硫化物换为卤化物能够一定程度上降低成本。
从性能角度,硫化物+正极会一定程度上降低正极工作电压,故而将与正极接触的硫化物更换为卤化物,同时从电导率角度看,锆系电导率接近2*10-2S/m,接近液态电解液水平。 卤化物目前主要分为镧系、锆系、铝系,其中铝系成本低,但快充性能较差,镧系为稀土元素,成本相对较高,同时循环性能较差(1000次左右)。
锆系成本低,离子电导率高,循环好(4000次+),所以目前看卤化物路线中锆系有望成为主流。
锆系卤化物主要需要电池级四氯化锆,锆系卤化物基础专利主要集中在中科院马骋教授,马骋教授课题组在 Nature Communications 上发表了有关固态电解质的最新研究成果,他们设计并合成了一种全新的氯化物固态 电解质—氯化锆锂(Li2ZrCl6)。
三祥此前送样锆系原料,后续与中科院合作有望进一步加深;东方锆业作为全球最大固态电池用氧化锆供应商,其锆基材料在卤化物固态电解质中具有潜在应用前景。
亿纬锂能预计2028年推出400Wh/kg的卤化物复合全固态电池;比亚迪计划2027年示范装车卤化物固态电池,2030年规模化量产其60Ah卤化物复合电解质全固态电池;有研新材布局硫化物-锆基复合电解质体系,技术积累与卤化物固态电池存在潜在协同效应。
在2025中关村论坛年会的未来产业创新发展论坛上,中国电子信息产业发展研究院未来产业研究中心发布《未来产业新赛道研究报告》,公布2025年未来产业十大重点赛道,分别为:通用人工智能(大模型等)、高级别自动驾驶、商业航天、人形机器人/具身智能、新型储能(固态电池等)、低空经济/通用航空、清洁氢、算力芯片、细胞与基因治疗、元宇宙。
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