近日，天齊鋰業對外發布其自主研發的全固態電池核心材料硫化鋰新品，天齊鋰業創新實驗研究院院長劉楊透露，公司年產50噸的硫化鋰中試線正在緊鑼密鼓建設中，該工藝單位生產成本為行業平均水平的60%，為固態電池的規模化應用提供堅實的材料保障。

固態電池被公認為是下一代電池終極形態，今年以來熱度飆升，多家鋰電企業競相布局：寧德時代預計2027年全固態電池小批量生產，2030年前后有望大批量應用﹔9月初，億緯鋰能“龍泉二號”全固態電池已下線﹔國軒高科的金石全固態電池中試量產良品率達90%﹔贛鋒鋰業也實現500Wh/kg級10Ah固態電池產品小批量量產﹔11月末，廣汽集團也表示，公司率先在國內建成首條大容量全固態電池中試產線……

為什麼我們需要固態電池？

當前，從新能源汽車到低空飛行器、人形機器人，消費者對電池性能的期待越來越高。然而，傳統液態鋰電池的能量密度已接近極限，續航與安全的雙重挑戰已經成為產業發展的“天花板”。全固態電池的能量密度是傳統鋰電池的2倍以上，能讓新能源車的續航從500—700公裡提至1000公裡以上，而且更安全、循環壽命更長、適用溫度更廣。

不過，從目前各大廠商的研發進展來看，固態電池正處於從實驗室、小試走向中試交付的關鍵階段。有業內人士指出，當前所謂的“量產”大多仍停留在中試階段，距離真正的商業化落地尚有距離。

為何固態電池產業化進展緩慢？

技術瓶頸是主要障礙。在固態電池的競技場上，目前主要有三條技術路線展開激烈角逐，分別是硫化物、氧化物和聚合物路線。其中，硫化物路線的離子電導率最高，但化學穩定性差、制造成本高﹔氧化物路線穩定性好、成本相對較低，但加工性能差、電導率低﹔聚合物路線加工性能優異，但耐氧化性差、電導率低。

劉楊認為，在眾多技術路線中，硫化物電解質因其優良的物化性能，被視作產業化的最優路徑。當然，硫化物固態電池的產業化應用也面臨眾多瓶頸，首要就是關鍵原材料硫化鋰。

早在2018年，天齊鋰業就前瞻性立項研發硫化鋰。“目前，天齊鋰業已經攻克了硫化鋰的材料關和量產關。”劉楊透露，這50噸中試線，其實是把技術跑通了，硫化鋰產線採用自主工藝設計，設備實現100%國產化，同時可復制性很強。目前，天齊鋰業已與數十家產業鏈伙伴緊密合作，其硫化鋰產品已在電動汽車、低空飛行器等高增長領域開展測試應用，正在形成一個從材料到應用的創新閉環。

不過，從關鍵材料突破到固態電池商用，還有漫漫長路，主要面臨工藝、成本等一系列挑戰。

“如果以一個人的成長階段作為類比，全固態電池還處在‘搖籃期’。”五礦新能源材料（湖南）股份有限公司前沿材料研究中心總監白立雄表示，從長期來看，固態電池在電化學性能、安全、成本等方面全面優於液態電池，但從當前研發實際來看，其優勢還較為有限，比如在針刺、撞擊等苛刻條件下的安全性能，尚未達到預期目標。

技術瓶頸直接推高了成本。業內估算，固態電池成本是傳統液態電池的5倍以上。

固態電池何時才能實現產業化？

“目前業內的共識是，在2027年可能出現示范性或小規模應用，2030年后將逐步進入市場化階段。”劉楊表示，從長遠來看，隨著各種材料不斷迭代，每條技術路線都會在成本、性能和安全性的平衡中找到自己的生態位，應用於不同細分領域，未來固態電池產業將呈現百花齊放的格局。

□四川日報全媒體記者 史曉露

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