“固态电池的大规模量产应用，大概率在2030年之后。”日前，北京卫蓝新能源科技股份有限公司技术总监徐航宇在亚洲国际电池及储能技术展览会上接受《每日经济新闻》记者采访时阐述了自己的预判。
过去一年，固态电池迎多方面进展。产业链上下游围绕固固界面问题，在材料端、制造端等提出多种解决方案，包括在LiPSCl电解质中引入碘离子、等静压设备的持续迭代、ALD（原子层沉积）技术实现界面改性等。随着工艺成熟和产业链降本持续推进，固态电池量产进程有望加速。
据了解，固态电池目前正处于由实验室、小试走向中试交付的关键阶段。
在徐航宇看来，当前，行业更多还是解决固态电芯制造过程中的一系列关键问题。从工艺设备端来看，目前各设备厂商已经具备提供样机的能力，但部分环节的成熟度仍有待提升，全流程设备如何在系统层面真正打通是接下来攻关的重点。同时，原材料成本的下降、规模化制造经验的累积都非一蹴而就，需要上下游企业在实践中稳步推进。
“具身智能、医疗电子等部分细分场景对成本的敏感度较低，有望先行应用。固态电池大规模产业化的时间仍要视综合性能、成本与市场而定，业内能否在2030年大规模量产固态电池，目前还是预估，仍然需要全行业共同努力。”徐航宇表示。
主攻“氧化物+聚合物”路线
固态电解质是固态电池的关键材料，按照不同材质有硫化物、氧化物、聚合物、卤化物、氮化物等不同类型的固态电解质材料，基于不同类型的电解质材料，可衍生出不同的技术路线。
谈及各种技术路线的优劣势时，徐航宇认为，硫化物电解质离子电导率最高，能为电芯带来倍率性能优势，理论上硫化物固态电池综合性能最佳。但高纯硫化锂成本高昂，且硫化物路线工艺设备与传统液态电池差异较大，定制化设备较多，其产业化前期的电芯成本较高。
“从‘聚合物+氧化物’或其他无机电解质的技术路线来看，其核心理念在于将聚合物和无机电解质的优势相结合，尽管聚合物电解质在室温下的本征离子传导能力与传统液态电解质仍存在较大差距，但其优势在于聚合物材料质轻具有柔性，这使得固固界面难题的解决较为容易。”徐航宇称。
此外，徐航宇还表示，聚合物路线在成本方面也具有一定的优势。“虽然早期聚合物和氧化物电解质成本并不低，但随着混合固液电池的持续推广和固态电池产业链的逐步发展，近年来这两类电解质的材料成本已显著下降。从成本角度考量，聚合物复合电解质路线具备一定竞争优势。”徐航宇说。
据悉，卫蓝新能源在固态电池路线上以“氧化物+聚合物”路线为主，为解决固固界面接触问题，使用了“原位固态化”技术，能够实现原子级的固固界面接触。
徐航宇透露：“我们也一直在做硫化物固态电池的开发，并在深圳设立了子公司中科超能，专门负责硫化物固态电池的开发，目前具备中试能力。”
此外，卫蓝新能源在混合固液电池赛道也有布局。“公司的混合固液电池将氧化物电解质、聚合物电解质与传统液态电解质相结合。2020年以来，混合固液电芯产品陆续在低空动力、新能源汽车（蔚来ET7、ES6等换电车型）、新型储能等领域取得应用。”徐航宇告诉记者。
尚不具备真正的商业化条件
当前，混合固液电池的成本仍高于传统液态锂电池。不过，业界主流观点认为，混合固液电池的成本曲线或复刻锂离子电池的历史轨迹，呈现持续下行态势。
“早期，氧化物电解质、聚合物电解质及新一代正负极材料（如9系超高镍正极、纳米硅碳负极）价格较高，主要是因为应用规模有限，仅在无人机、高端电动摩托车等领域有小批量应用。”徐航宇认为，当下的混合固液电池已经实现GWh级出货，成本呈现显著下降趋势。
他进一步解释称：“（混合固液电池）电解质成本持续下降，新一代正负极材料价格也在逐年降低，加上电芯制造良率的提升，整体降本趋势十分明确。在储能领域，我们的混合固液电池和传统液态电池一样，基于磷酸铁锂正极和石墨负极材料，成本已与传统的液态电池非常接近。”
不过，徐航宇也坦言：“混合固液电池产业的整体规模仍偏小，包括我们在内的多数同行，体量与宁德时代、比亚迪等锂电池龙头企业尚有巨大差距，上游议价能力相对有限。但未来随着规模稳步扩大，一方面上游材料成本仍有下降空间，另一方面制造费用、研发和管理成本也将被摊薄，混合固液路线的降本路径清晰可见。”
从固态电池的成本变化情况来看，徐航宇认为固态电池的产业链成熟尚需时日，当前该技术尚未进入量产阶段，暂不具备规模化的量产成本统计。“以新能源汽车市场为例，若仅用于示范性应用（例如装车验证），2027年左右或许可以实现；但若要让市场真正接受并大规模推广应用，则需要更长时间的持续优化。”徐航宇表示，从行业现状来看，虽然技术上已具备做出固态电芯的能力，但从市场价值角度衡量，其综合性能与成本在当前材料体系及工艺设备条件下尚不具备市场竞争力。因此，固态电池目前还不具备真正的商业化条件。
“液态、混合固液电池与固态电池长期共存”
有观点认为，固态电池量产终将成为现实，而混合固液电池仅是这一进程中的过渡形态。基于此判断，部分企业选择跳过混合固液阶段，直接押注固态电池的研发。
对此，徐航宇表示，选择直接研发固态电池的优势在于目标聚焦、路线明确，看似是一种“一步到位”的高效路径，从原始创新角度看似乎避免了弯路。但从产业化的角度看，很多国内企业采用的渐进式路线同样具备独特优势。
“以卫蓝为例，自2016年成立之初便选择从混合固液电池向全固态电池逐步过渡，这是基于对成本控制和产业链成熟度的审慎考量。若无混合固液阶段积累的产业基础，当前全行业对固态电池的投入热情与信心或大打折扣。毕竟在八九年前，敢于在国内提出固态电池产业化目标的企业非常少。”徐航宇直言。
徐航宇告诉记者，从产业链传承的角度看，固态电池能够继承混合固液电池的大量技术成果与材料体系。“在电解质方面，氧化物与聚合物电解质及其相关应用技术，已在混合固液阶段得到发展，硅基负极及其配套粘结剂也逐步成熟。”徐航宇说。
“在正极材料方面，9系超高镍等新一代高比能材料随着无人机、高端新能源汽车以及混合固液电池的发展，也实现了规模扩张与成本优化。”在徐航宇看来，产业链的渐进式积累，为固态技术的最终落地奠定了不可或缺的物质基础。
徐航宇也坦言，固态电池在真正实现产业化之前，其综合性能与成本仍存在一些不确定性。相比之下，混合固液电池已相对成熟，混合固液电池当下已经在特定领域展现出与传统液态电池的差异化优势，形成有效的错位竞争。“从未来市场格局而言，二者并非简单的替代关系”。
“未来的技术格局很可能是液态、混合固液电池与固态电池长期共存。三类技术将基于各自特性，在不同应用场景中确立差异化优势。像大型电动航空对能量密度、功率密度及安全性均有极高标准，传统的液态电池或混合固液电池还达不到这样的要求。”徐航宇说。
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