本报记者胡雅文 北京报道
近日，东方财富固态电池板块的活跃度不断攀升。9月24日，德方纳米20CM涨停、当升科技和龙蟠科技均上涨超过10%，另有多个成分股跟涨，不仅有电池企业，也包括上游材料和设备厂商。
概念回暖同时，固态电池的产业化动态层出不穷。全固态电池代表着电车对更安全、更长续航和更快补能的追求，不少企业都在今年公布了能量密度更高的固态电池新品，并在研发下一代固态电池技术。在电池材料方面，德方纳米现有投入固态电池使用的正极补锂剂产品，其董秘办有关负责人告诉《华夏时报》记者，固态电池影响最大的是电解质，而现有的电池正极材料可以用于固态电池体系。
“在当前电化学体系下，能量密度的提升主要源于正负极主材的贡献。电解质原位成膜和干法电极都是固态电池的核心技术。”南都电源方面告诉记者，结合固态电池的技术特性，目前较匹配的是低空飞行器、无人机、机器人、消费电子产品等应用场景。
对于固态电池的产业化前景，德方纳米有关负责人说：“全固态电池确实是未来的重要技术方向，至于什么时候产业化，业界普遍认为还需要一定时间。”
固态电池板块持续活跃
9月23日，南都电源领涨固态电池板块，早盘一度涨超10%，全天涨幅7.44%。另有传艺科技、世名科技、赢合科技、德方纳米等企业跟涨。9月24日，固态板块热度升级，上涨的成分股在数量和幅度上均有提升。其中，德方纳米、龙蟠科技和天齐锂业涨停，当升科技、恩捷股份、天赐材料、振华新材、星源材质、璞泰来、天奈科技涨幅均超过8%。
近期来看，上述企业并不是都有固态电池相关的新进展。9月23日，领涨的南都电源有较多和固态电池相关的动态，记者获悉，南都电源的浙大博士团队自2017年起研发固态电池，并与浙江大学签订了共同开发协议，同时在2022年引进了资深全固态电池开发专家、原三星日本研究所电池开发部长小林直哉，指导团队研发固态电池。南都电源的全固态电池采用超高镍三元正极、硅碳负极体系，能量密度可达350Wh/kg，循环寿命2000次，目前已通过挤压、短路等安全性能测试。现有一条中试产线，可实现小批量交付。同日跟涨的传艺科技有关负责人则告诉记者，公司专营钠电池。
从9月24日的3只涨停股来看，天齐锂业在固态电池上的投入主要是投资了卫蓝新能源。龙蟠科技曾在今年4月表示公司一直在固态电池所需的正极材料及前驱体方面进行研发。德方纳米有关负责人告诉记者，其固态电池产品为正极补锂剂，有助于提升电池的能量密度、循环性能、快充性能和低温性能。此外在固态电解质和其他添加剂材料上也有一些技术布局和专利储备。
此外，锂电设备企业赢合科技也告诉记者，公司的固态电池设备为涂布机，并且已经发往客户现场并通过测试，相当于等待客户验收之后就可以确认收入。
最新的消息或许来自东风汽车，9月23日，东风汽车集团副总经理尤峥在发布会上透露，东风已经完成正负极材料的设计，正在积极开展试验、验证，构建覆盖材料、电芯、电池包、整车的技术链，即将量产能量密度为350Wh/kg的固态电池产品，并将加速研发能量密度突破550Wh/kg的下一代全固态电池。
未来适用这些场景
今年以来，宁德时代、上汽、广汽等企业都宣布了固态电池的研发或产业化进度，加上政策支持，市场对固态电池的关注度明显提升。中信证券称，2024年以来，我国固态电池行业出现了半固态量产车型上市、半固态电池装车渗透率达1%等边际变化，产业化信号已至。
更好的技术与更好的体验息息相关。以电动车为例，下一代电池技术指向更少的充电次数、更快的充电速度、更安心安全的驾驶以及更长的产品寿命。
液态电池是主流化学体系的背景下，当前纯电车续航通常不超过1000公里。比亚迪的在售高端纯电车型搭载了比亚迪磷酸铁锂刀片电池，电池容量在70—90度之间，最高700多公里续航，寿命为6年15万公里。目前，动力电池龙头宁德时代的高镍三元电池能够实现5分钟充电80%，265Wh/kg电池系统能量密度以及1000公里续航。
众所周知，受到运行环境影响，电车或者说电池性能的实际表现往往要弱于官方参数。具体而言,为了达到1000公里的续航里程,B级电动汽车理论上需装配容量为150度的电池包,电芯的能量密度需达到400Wh/kg以上,循环寿命应支撑10—20年。作为新一代高能量密度电池，全固态电池一直是备受关注的发展方向，是彻底解决电车里程焦虑和安全隐患的希望。
南都电源方告诉记者，固态电池技术能够兼顾高比能和高安全，关键核心在于固态电解质。按照固态电解质含量，固态电池可分为半固态电池和全固态电池等类型，通常将电池内液体含量10%作为区分半固态电池和液态电池的分界线，而全固态电池完全使用固态电解质，液体含量应是0%。
常见的固态电解质包括氧化物、硫化物、卤化物、聚合物等路线，它们在离子导电率、电化学窗口和价格上各有高低。目前，我国不少企业都采用了氧化物电解质，且公开的能量密度等产品性能各不相同。“每家公司的材料体系、电芯设计和工艺水平不同，最终反映为电池性能指标的不同。”南都电源方面告诉记者，氧化物固态电解质的离子导电率较高，在生产工艺、制造成本和电化学性能等方面都较为均衡，与此同时，电解质三明治结构设计和电极表面原位成膜技术可改善固态电解质与电极的界面接触性能，降低电芯内阻，从而提升全固态电池的性能表现。
全固态电池的牌桌上坐着全球玩家，比如美国Solid Power、Quantum Scape、日本丰田汽车、韩国三星集团、赣锋锂业、蜂巢能源等都在研发和建造生产线的过程中，追求更快投产。法国波诺雷集团是第一家也是目前唯一一家真正实现全固态电池量产的公司。2011年，它以聚合物电解质,锂金属负极制备全固态电池，批量生产了250辆电动汽车。但这批电动汽车的电量仅为30度电,续航约为250公里,且需要将电池运行环境温度维持在60℃左右。
对于产业化应用前景，南都电源表示，结合公司固态电池的技术特性，目前较匹配的应用场景为低空飞行器、无人机、机器人、消费电子产品，未来，随着产业链上下游共同发力，全行业的规模化、产业化推进，结合客户需求及匹配场景，可实现固态电池在新能源汽车等领域的广泛应用。
学界认为，固态电解质的综合性能与液态电解质还有一定差距,无法支撑全固态电池的实际应用。全固态电池的主要应用瓶颈在于较慢的充放电速度和较快的容量衰减，而这些与固态电解质自身的物理化学性质紧密相关。
责任编辑：李未来 主编：张豫宁
