剑指500Wh/kg目标 看万向/CATL/比亚迪等固态电池进展

尽管规模化地使用仍需耐心等候，但没有谁质疑固态电池的应用前景。

在里程焦虑和补贴门槛抬升的多重压力下，主机厂一直在费尽心机地寻求电动车续航里程的提升。尽管理论上可以通过增加电池装载量达到目的，但随之而来的是动力系统成本和重量的增加，从经济性和安全性的角度考量，提高电池能量密度才是治本之法。

对此，中国工程院院士陈立泉此前曾明确表示：“能量密度要进一步提高，必须从现在开始考虑全固态锂电池。”固态电池使用固态电极及电解质，其中的固态物质能够代替锂离子电池中的液态电解质，从而促使产品能量密度提升、重量减轻、安全性改善并缩短充电时间。

毫无疑问，成熟的锂离子电池在不短的时期内仍将是动力、消费电子和中小规模储能的最好选择。但受制于现有体系架构和关键材料影响，锂离子电池能量密度要实现300Wh/kg就具有极大的难度。

而按照国家《节能与新能源汽车技术路线图》，到2025年，纯电动车动力电池的能量密度目标为400Wh/kg，2030年目标为500Wh/kg。显然，新能源汽车产业中长期发展需要新的技术储备，全固态锂电池则有望成为下一代车用动力电池主导技术路线。

电动汽车制造商菲斯克在2017年底申请的固态电池专利，一定程度上为固态电池的性能优越性提供了佐证。菲斯克透露旗下固态电池单次充满电后，可支持电动车持续行驶804公里，充电时间仅为1分钟。此外，受材料和制造层面影响，该固态电池的成本仅为常规锂离子电池2020年预计成本的1/3，为电动车性能全面比肩燃油车提供了可能。

实际上，除了安全性、能量密度高之外，固态锂电池还具有循环寿命长（薄膜型全固态金属锂电池可循环4.5万次）、工作温度范围宽（最高操作温度有望≥300℃）、电化学窗口宽（有望达5V）、具备柔性优势（可制备成薄膜电池和柔性电池）、回收方便（理论上没有废液）等特性。

旭化成名誉技术总监吉野彰也为其站台，公开表示：“新一代的电池，最接近实用性的是固态锂电池。”

尽管预期性能优越，且不少实验室已可以小规模批量试制出能量密度300-400Wh/kg的全固态电池，但业内人士普遍认为，固态电池走向产业化仍需要一定时间，真正实现小规模量产预计在2020年以后，大规模应用则需要更长的时间。

冷静的应用认知并没有阻挡国内外企业对固态电池的投入热情，高工锂电了解到，在国内，包括万向、宁德时代、比亚迪、国轩高科、赣锋锂业、亿纬锂能、珈伟股份等企业都在积极储备，而放眼海外，包括丰田、宝马、现代、戴森、苹果、博洛雷、松下、博世等公司已纷纷在固态电池领域进行了积极地布局。

“钟情”固态电池的丰田此前曾明确对外“坦露心迹”称，公司正全力研发全固态锂离子电池，并已开发出能量密度400Wh/L的电池原型。丰田研究人员表示，该电池约在2020年实现商业化应用，2025年得到实质性改善。

那么国内企业的固态电池技术储备与研发进展如何？能否继续在国际锂离子动力电池领域占据高地？高工锂电特梳理万向、宁德时代、比亚迪、国轩高科、赣锋锂业、珈伟股份、易成新能6家国内企业的固态电池业务进展概况以作参考，具体如下：

01

万向新一代固态电池将用于宝马xEV系列

万向是被不少业内人士视为锂电界隐藏大BOSS的存在，其在固态电池领域的储备不容小觑。

2017年9月，万向旗下的A123系统公司投资了SolidPower（美国固体动力公司），后者专注于开发/扩展具有竞争力的固态电池，已创造出容量比传统锂离子高2-3倍的固态电池。

2017年11月，万向旗下电动车制造商菲斯科申请了一款固态电池专利，该产品可将电动车续航里程提高至800公里，充电时间压缩到1分钟。

2018年2月，万向参投的SolidPower确认与宝马合作，双方将共同研发新一代电动车固态电池技术，根据宝马的表态，新一代固态电池产品将在宝马xEV系列车型上应用。

随后万向再次扩大了在固态电池领域的布局，2018年2月底，万向对外宣布，旗下A123系统公司对美国离子材料公司进行了投资。离子材料公司系一家新材料科技公司，该公司研发出的特殊聚合物电解质，可将新型固态电池性能提高到全新水平。

02

宁德时代已制定并实施固态电池路线

切入固态电池领域的宁德时代，展示出了锂电龙头所具备的慎重和专业。

在正式切入固态电池之前，宁德时代对全球固态电池企业进行了调研，并在此之后确定了自身的发展方向。2016年10月，宁德时代新能源柳娜博士介绍了宁德时代在聚合物固态锂金属电池、硫化物固态电池领域的布局和研发路径。

聚合物固态锂金属电池方面宁德时代主要开发了聚合物固态锂金属电池，基于对电池的导电、加工性能的改进，设计制作了容量为325毫安时的聚合物电芯，并表现出较好的高温循环性能。

硫化物固态电池方面，通过对钴酸锂正极材料进行表面修饰，包覆改性后，改善了正极和固态电解质的界面相容性，令正极材料的容量发挥显著提高；开发出混合工艺，可在钴酸锂正极内部形成稳定均匀的电子与离子输运网络，实现电池循环性能提升；提高硫化物在空气中的稳定性，为电池制造成本降低提供可能……

此外，针对材料体系的特点与规模化生产需求，宁德时代探索全固态电池制造工艺，提出以下工艺路线：正极材料与离子导体的均匀混合与涂覆；经过一轮预热压，形成连续的离子导电通道；经过二次涂覆LPS之后，再进行热压，全固态化之后可以去掉孔隙；再涂覆缓冲层后与金属锂复合叠加。柳娜博士表示，虽然该工艺与传统的锂离子电池工艺差异较大，但宁德时代有信心走出一条特色创新之路。

03

比亚迪确定固态电池为未来发展方向

比亚迪创始人王传福以电池专家的姿态，在2016年中期就确定了以固体电池为锂电池未来方向的发展基调。

比亚迪2016年中期业绩会议透露，公司认为固体电池将是锂电池未来的方向，已经在尝试小规模使用，并确定将在未来10年，最快5年内提供该类型产品。

2017年8月，比亚迪申请了一种全固态锂离子电池正极复合材料及一种全固态锂离子电池的发明专利。

2018年1月，比亚迪董秘在互动平台上表示，公司正在积极推进固态电池项目商用。

04

国轩高科半固态电池正向中试转换

无论是研发动力还是技术培育，国轩高科固态电池的储备推动力都主要源于海外。

2017年11月，国轩高科对外表示已着手研发固态电池及固态电解质。

2018年2月，国轩高科透露，根据与国际一线整车品牌合作的产品要求，公司正在美国和日本分别开发下一代动力电池生产技术工艺与生产设备，相关产品将使用半固态电池技术。对于包括固态电解质在内的上游关键原材料的研发与产业化进度公司方面也将密切关注。

2018年3月，国轩高科在在投资者互动平台表示公司半固态电池技术目前已处于实验室向中试转换阶段。

05

赣锋锂业有望年底完成固态电池中试线

坐拥上游材料资源的赣锋锂业在固态电池领域表现的激进又务实。

2017年，赣锋锂业通过引进宁波材料所的许晓雄(科技部新能源全固态锂离子储能电池负责人)博士团队，正式切入到固态电池板块。资料显示，许晓雄博士团队已申请专利30余项（国际专利6项、中国专利27项），其中已授权专利11项。

后续规划显示，赣锋锂业拟在2018年6月前实现第一代固态锂电池工艺技术成熟，并通过第三方认证；在2018年12月建成亿瓦时级第一代固态锂电池生产线，并实现送样；在2019年12月完成3亿元固态电池销售，并分别推动二代固态锂电池技术成熟，实现三代固态锂电池可研。

2017年12月，赣锋锂业公告称，拟以不超过2.5亿元投资建设第一代固态锂电池研发中试生产线，规模在亿瓦时级以上，6亿瓦时的动力电池生产线未来着重跟固态电池做匹配。

2018年3月，赣锋锂业确认正在对固态电池进行广泛的试验工作，并在宁波设立了一家研发中心和一条试验生产线，以加快固态锂电池技术的商业化。目前，赣锋锂业的固态锂电池虽仍处于试验阶段，但已通过多项第三方安全测试，并有望今年年底完成中试线建设。

06

珈伟股份固态电池试运行

抢占固态电池“先发”优势之后，珈伟股份的新产品试运行已取得预期效果。

2016年11月，珈伟股份在沪举办全球首例固态锂电池与快充锂电池产品发布会，演示了新产品性能，并强调公司未来将全力加速固态锂电池与快充锂电池的合体，将更深一层的安全保障与超强性能合二为一。

2018年4月，珈伟股份控股子公司珈伟龙能的固态储能科技公司正式投产试运行，据称，新型锂离子电池采用纳米技术，具有强大的储能能力，在快速充电、寿命、安全性等方面优势显著。

测试结果显示，新型电池完成一次充电仅需5分40秒，可实现2万次的充放电循环，预计电池寿命最长可达100年，被三枚铁钉深深击穿后，并未出现燃烧爆炸，仍保持着正常工作。

07

易成新能规划9GWh全固态电池项目

跨界而来的易成新能在固态电池的布局确实达到了先声夺人的效果，但需警惕“虎头蛇尾”。

2017年11月，主营光伏的易成新能公告称，拟7000万元收购河南平煤国能70%股权，切入锂电池制造环节。平煤国能布局的10GWh高比能动力锂离子电池项目总投资50亿元。

上市公司后续发布的项目可行性报告显示，总投资50亿元的项目将分两期建设：一期投建年产1GWh软包单体电池项目，预计2018年底试运行；二期投建9GWh全固态电池项目，规划投资45亿元，根据科研成果的转化情况，预计2019年10月动工。

但后续有对外信息显示，易成新能主打的固态锂电池产品目前只有概念性描述，缺乏能量密度、安全性、循环次数等关键数据的披露，项目技术方面也存在一定难题。