電子發燒友網報道（文/章鷹）據外媒報道，7月28日，三星SDI副總裁 Koh Joo-young在韓國首爾市舉辦的2024 SNE 電池日上表示：“在固態電池領域，我們從去年年底到今年年初向客戶提供首批產品，并收到了客戶積極的反饋，接下來將進行6個月的測試?！?/span>

據悉，三星最新的固態電池技術將首先為高端電動汽車提供動力，使其續航里程達到621英里（約合966公里）。新型電池最早可能于 2027 年投入量產。據報道，多家汽車制造商已開始測試樣品。三星未列出任何公司的名稱，但已與現代、Stellantis和通用汽車等公司展開合作。

圖：來自上汽智己汽車微信

今年4月，上汽集團推出的智己L6全球首搭第一代光年固態電池，是行業首個準900V超快充固態電池體系，其電解質層采用干法一體成型工藝。同等重量載電量提升30%，可實現高溫不可燃，充電12分鐘續航400km。此后，智己汽車銷量快速增長，6月銷量已經突破6000臺。

全固態電池技術的核心優勢和技術挑戰是什么？三星SDI在固態電池領域的突破，帶來哪些看點？日本、美國和中國企業在固態電池領域的最新進展是什么？本文詳細分析。

從鋰離子電池向全固態電池迭代，三星SDI推出Super-Gap電池技術

在電動汽車領域，全固態電池是將鋰離子電池電解質替換成固體。作為新一代電池的主力，全固態電池因為可以將電動汽車的續航里程大幅度提升，而備受業界關注。與現有鋰離子電池相比，全固態電池的特點是充電時間短，但行駛距離長。

鋰電池的關鍵材料如正極、負極、隔膜等，經過多年的技術開發，“內卷”非常嚴重，已接近材料性能的極限值，全固態電池亦成為動力電池企業下一步的制勝關鍵。關于新材料革新及固態電池方面，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高曾指出，實現電解質從液態到固態的轉變和負極材料的轉型是發展全固態電池的關鍵。

固態電解質是固態電池中的關鍵部件，其技術路線可以分為聚合物、氧化物、有機-無機復合、硫化物等。進入21世紀，業界發現了出色的化合物，為全固態電池應用于電動汽車的研發開辟了道路。

日前舉辦的SNE電池日展會上，全球排名前五的動力電池巨頭三星SDI詳細介紹了公司在固態電池領域的布局。三星SDI早在今年一季度便發布了Super-Gap固態電池技術，將能量密度提升40%至900Wh/L。Super-Gap固態電池采用硫化物固態電解質、無陽極配置，電池壽命有望達到20年。

三星SDI副總裁 Koh Joo-young表示：“全固態電池可以通過將液體變為固體來提高安全性，而且制成同一個包時，重量減輕、占用空間更小，可以降低車輛本身的成本，因此汽車制造商對此很感興趣”。

根據SNE發布的最新數據，2024年1-5月寧德時代、比亞迪繼續成為兩大巨頭，市占率分別為37.5%、15.7%。韓系廠商中，LG新能源1-5月市占率僅有12.6%，SK On、三星SDI市占率分別為4.9%、4.8%。在世界動力電池行業中，韓系電池廠商希望通過創新電池技術來重新獲得市場份額。

固態電池成本高企，首推高端電動汽車市場。對于入門級市場，三星將向客戶提供成本較低的“半固態”電池，類似于中國電動汽車制造商蔚來。該公司還在研發 LFP 和中鎳電池，這些電池的鎳含量較低，因此價格更便宜。

日本豐田汽車加碼固態電池研發，美國多家企業公布進展

國際汽車巨頭之一的日本豐田汽車，很早就將目光聚焦在“全固態電池”的研發上。早在2010年，豐田就曾發布續航里程超1000Km的固態電池。豐田在車規級固態電池領域擁有專利超1000項，成為全球固態電池行業的領路人。

2023年10月12日，豐田宣布為實現純電動汽車用全固態電池的量產化，將與出光興產攜手。雙方將為開發固體電解質的量產技術、提高生產效率和構筑供應鏈而展開合作。借助此舉，豐田將確保實現2027年至2028年向市場投放搭載全固態電池的純電動汽車。目標是充電10分鐘以內，達到約1200公里的續航距離，這樣的續航距離相當于傳統型EV的兩倍。另外一家日本車企日產汽車，計劃在2028年度向市場投放全固態電池EV。

出光興產為何會獲得豐田的青睞？從汽車廠商的角度來看，出光興產的固體電解質的優勢在于掌握了可實現耐水性、離子電導率和柔軟性這三點的制造方法。出光興產不僅能制造性能良好的材料，而且還能理解豐田輕松制造電池且提升性能的方法。在這些知識產權以外的領域，兩家企業也有著長達10年的合作關系。

此外，日本企業麥克賽爾（Maxell）開發出了圓柱形全固態電池，麥克賽爾開發出了可以耐150攝氏度高溫的全固態電池。在改進現有產品的電極材料和配方后，將耐熱性提高了25度。在全固態電池領域，松下控股和TDK等企業也在大力開發大容量化技術。

美國企業也積極布局固態電池研發和量產。2023年11月15日，美國全固態企業Solid Power表示，公司已生產出首批固態電池A樣品，并將交付給寶馬汽車。寶馬汽車希望2025年之前推出第一輛基于Solid Power電池技術的原型車。

固態電池成為研發重點，中國電池企業厘清技術路線圖

7月初，研究機構EVTank、伊維經濟研究院聯合中國電池產業研究院共同更新了之前發布的《中國固態電池行業發展白皮書（2024年）》，更新后的白皮書預計全固態電池的量產時間或將提前至2027年，相比之前的預測提前三年。

EVTank表示，中國政府資金對全固態電池研究大力扶持、社會資本對固態電池企業大規模投資以及車企大規模裝車半固態電池產品等是推動全固態電池量產時間提前的重要原因。

國內三家動力電池企業公布固體電池進展。寧德時代在2024年半年財報中透露固態電池有望于2027年實現小規模量產。寧德時代首席科學家吳凱日前在CIBF2024先進電池前沿技術研討會上表示，寧德時代全固態電池處于原理樣品或部件為載體完成實驗室環境驗證階段。

欣旺達表示已完成能量密度達到400Wh/kg以上的全固態電池研發，計劃2026年實現量產，預計產能達1GWh。國軒高科也透露，保守預計2027年將實現全固態電池小批量上車實驗，2030年實現量產。

近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所科研團隊在全固態鋰電池領域取得新突破，有望讓電子設備小型化、長續航的夢想成為現實。

在中國科學院青島生物能源與過程研究所固態能源系統技術中心在崔光磊研究員帶領下，由鞠江偉、崔龍飛、張舒博士等科研團隊開發了一種新的材料——均質化正極材料（鋰鈦鍺磷硫硒），與傳統材料相比，該材料具有高電導率、高能量密度、長使用壽命等優勢。該材料兼具高離子電導率、高電子電導率，比傳統電池材料（層狀氧化物正極材料）高出1000倍以上。該成果已在國際學術期刊《自然—能源》發表。

新材料的開發和研究，對開發高能量密度、長使用壽命的儲能設備，為新能源汽車、儲能電網、深海深空裝備等提供安全、耐久的動力源提供了技術支撐。我們期待新技術、新材料能助力中國全固態電池產業的技術突破和量產實現。

寫在最后：

上汽推出的智己L6的光年電池仍屬于半固態電池，依然存在部分電解液。固態電池最核心的壁壘就是固態電解質，這也是各大動力電池公司努力攻關的方向。

當前液態鋰電池能量密度已經達到350Wh/Kg，進一步提升空間不大。如果引入固態電池技術線路，則可以進一步提升能量密度和安全性。豐田、三星、日產、寧德時代等多家企業切入固態電池，期待未來3年這個領域有大規模全固態電池量產和上車。