七家部门制定了关于新型电池的发展规划, 其中指出全固态电池将在二零二七年实现装车应用并在二零三一年实现规模化生产, 而硫化锂的成本降低是其中的关键要素。
预见能源方面得到了消息, 在2026年的9月28日这一天, 工信部跟另外六家部门一块儿发出了《新型电池产业发展“十五五”规划》这个文件。文件里清清楚楚地讲明了目标, 是要到二零三零年的时候, 让全固态电池刚开始搞大规模的应用。
同时还要让长寿命的锂电池的循环寿命, 达到一万五千次这么个数字。要是头部企业的产品, 缺陷率就得降到PPB级那么低的地步。规划里头还加了要求, 就是要提升高电导率、高性能固态电解质材料在量产方面的能力, 并且要把全固态电池的产业化程度给提高上去。
全固态电池的规模化应用这件事, 已经被写进了国家产业规划的正文内容里面, 这时候计时的表针已经开始转动了。但是我们得知道规划原文里用的是“初步实现规模化应用”这六个字。所以这里面就有“初步”和“规模化”这两个词。在这两个词之间的弹性空间是什么样子, 这才是真正值得我们关注的看点。
产业界的实际行动速度比原有的规划还要快一步, 吉利明确锁定了要在2027年实现小批量产业化, 并且会提供1000台示范运营车辆, 奇瑞方面计划在同样的年份启动上车验证工作, 宁德时代也确认了在2027年进行小批量生产。
国轩高科的金石全固态电池的能量密度已经成功突破了400Wh/kg, 其2GWh的产线目前正在进行紧张的建设当中。从表面上来观察, 所有企业列出的时间表看起来整齐划一、非常一致。但是在那种整齐划一的表针底下, 仔细观察会发现, 各家各自进度条所拉出的长度其实并不一样。
车企喊2027年
供应链的账本还没算平
关于全固态电池当下技术成熟度的具体状况, 依据宁德时代董事长曾毓群在达沃斯论坛所做的公开表态, 该指标处于一到九级划分体系当中的第四级别, 这意味着现阶段仅仅完成了实验室层面小型样品的原理性验证工作, 而要在第四级别与第九级别即大规模量产阶段之间实现跨越, 需要去攻克工程验证这一关, 需要去进行生产线的调试工作, 还需要去解决良品率逐步提升这道难点。
车企定出的计划是要到2027年才进行小批量的装车使用, 不过电池企业的进度安排比这要提前一些。国轩高科已经把2GWh全固态产线的设计工作做完了, 他们的目标是在2026年底实现小批量的量产生产。
天赐材料已经建好了那套用于测试的百吨级硫化锂以及固态电解质的中试产线, 并且现在已经在投入使用了, 他们还与主流的下游客体电芯厂以及汽车制造商保持着非常紧密的合作关系。另一边, 振华新材那边做的关于固态电解质中试线的设备安装工作也差不多进入到了收尾的阶段。
目前, 雅化集团的硫化锂中试线已经进入了论证阶段以及设计阶段, 把样品送去的客户那边反馈过来的情况是效果比较好。
电池制造企业的计划进度比汽车生产企业的计划进度抢先了一个整年度的时间, 可是, 这一年中多出来的时间部分, 实际上恰恰地揭示出了行业内存在的最大程度的不确定性事项方面的情况, 那就是相关材料的供应网络还没有完成相应的准备工作去迎接这样一个加快节奏的业务需求变化。
据媒体报道, 有好多做固态电池生意的供应商都说了, 现在特别缺核心设备, 有的造电池用的材料还只在真空手套箱这种实验室里搞着, 根本不具备大规模生产的条件。
所谓的真空手套箱, 就是指那种密封起来的透明箱子, 工作人员得把把手伸进橡胶手套里面, 在充满惰性气体的保护环境下进行操作实验, 一天干出来的产品也就只能用克来算。想要从个儿小的“克”变成够重的“吨”, 再进一步变成够多的万吨, 这当中的每一步都不是容易事儿, 都是数量级的一个大跨越。
这就是当前全固态电池产业链的真实状态, 下游那边都一直在催着要货了, 而上游, 却还在用手套箱做实验。
硫化锂从200万降到50万
中间的账不好算
成本是一个无法跳过去的关口, 所以这个关口是绕不开的。
到了一千九百一十四年也就是现在的二零二六年九月底的时候, 市场上电池级硫化锂的平均价格大概是在一百三十万元人民币每吨的水平, 这个数字跟前一年年初时候的那二百万元人民币每吨的价格相比, 已经有了非常明显的下降趋势了, 不过要是拿这个价格跟国轩高科公司自己定下来的那个五十万元人民币每吨的目标数值去比较的话, 现在的价格依然还是高出两倍还多, 另外还有一种材料叫固态电解质LPSC, 它的平均价格是三千四百元人民币每千克, 换算成吨为单位来计算的话, 那就是三百四十万元人民币每吨。
现在的状况是, 全固态电池的电芯成本, 这个数字, 目前是在每一个瓦时每度一点六元到二点二的区间内, 与之形成对比的磷酸铁锂电池电芯, 其成本也已经下降到每个瓦时每度零点三九元到零点五元的水平上。
按照现行的物价水平来进行计算, 全固态电池所需的材料成本, 会是磷酸铁锂电池所需成本的3倍到5倍之多。而如果采用硫化锂在历史上的最高价格, 也就是每吨480万元这样的标准来进行估算的话, 这个价格差距的倍数曾经一度被扩大到了7倍左右。
目前正在加速推进硫化锂的生产线建设工作, 然而, 成本不断下降的速度, 却仍然没办法跑赢产能急速扩张的速度。
这个矛盾的来源, 实际上是在加工工艺这个地方。硫化锂在生产的时候, 必须在惰性气体的环境里面进行操作, 所以它对设备的密封性能、材料本身的纯净程度, 还有每一批次产品之间的一致性, 都有着非常非常高的规定和要求。
光华科技是目前国内极少数能够批量生产制造电池级别硫化锂的公司之一, 目前这家公司正在规划要把生产能力扩大到每年三千吨的规模。不过要说整个行业从生产几千吨到生产几千吨这种级别的跨越, 所需要的并不是简单地把产能放大这么简单, 而是要把一整套的工程体系全部重新建立起来。
国轩高科的应对策略是从上游材料端切入, 自研自产硫化锂, 采用“气—液—固三相反应法”工艺, 将硫化锂制备反应效率提升3倍、能耗降低40%, 规划五年内建成硫化锂年产5万吨、固态电解质10万吨的产能。
这一目标听着确实十分大胆, 不过要是想把硫化锂的年产量从目前的几百吨级别提升到每年五万吨的规模, 那产能放大的倍数就超过五百倍了。
在制造业里, 扩产这事儿从来不会出现像直线一样顺利的增长过程, 良率需要慢慢提升来过关, 设备得花时间调试, 客户那边还要进行验证这些步骤, 任何一个环节出现问题, 都有可能让这个计划往后推迟一段时间。
固固界面这道坎
比降本更难
有人可能认为, 成本方面只要花足够的时间, 再加上扩大规模, 这些问题都是可以解决的, 但是情况并非如此。固固界面问题, 则完全属于另一种不同的范畴和性质。
所谓的固固界面, 大家都能听懂的意思, 就是指当两种不一样的固体材料碰到一起的时候, 它们俩之间所形成的那个分界线。在液态电池里面, 电解液就跟水似的能渗进正极和负极中间的每个缝隙里, 所以接触面积特别充分。
但在固态电池里面, 是固体和固体贴在一块儿, 从微观的角度来看, 这就像像是两块磨砂玻璃叠在一块儿一样, 中间全是空气还有缝隙。离子在液体里面跑和在固体里面跑, 这个阻力完全不是同一个数量级。
更加让人头痛的是, 在充电和放电这个过程里, 电极材料会不停地变大然后再变小, 也就是膨胀和收缩, 固结界面在多次反复受到机械力量的拉扯挤压之下, 非常容易出现破裂现象, 这就直接造成电池的性能速度更快地变差。
中国工程院院士廉玉波把这个事情给看成一个事儿了, 他觉得这是全固态电池产业化“攻坚阶段”的核心瓶颈。中国科学院院士欧阳明高做出了一个判断, 这个判断的意思是到了2027年前后会有测试车出现, 但是想要实现规模化量产的话, 还需要再等3到5年这个时间。
技术路线方面的分歧, 也是大家需要特别关注的一个要点。眼下, 整个行业正在逐渐朝着硫化物体系靠拢, 宁德时代、比亚迪、国轩高科还有丰田，这些企业全都把赌注押在了硫化物这条路线上, 主要原因在于这种体系的离子电导率在所有方案中是最高的, 而且在性能表现上最接近于液态电解液的效果。
不过需要注意的是, 硫化物材料在热稳定性方面存在明显的短板, 同时其安全性也还需要经历更加严格的验证才能最终确定。相比之下, 氧化物路线虽然具备较好的稳定性, 但在界面阻抗问题上表现得非常突出, 导致其实际的量产工艺水平与传统的液态电池相比还存在相当大的差距。
路线出现分歧, 这件事并不全是坏处, 可是如果一直不收敛, 那就是坏事了。每白白拖延一天, 设备投资、材料产能还有人才储备, 都会被分散到几条不同的线路上去, 结果是谁都分摊不了成本。
工业和信息化部在随后推出了十项固态电池行业标准的征求意见稿, 并且在持续推进全固态电池重点领域的标准研制工作, 这个方向是正确的, 但是标准要求真正落地和产业链完全成熟之间, 还隔着非常长的一段距离。
我们重新审视9月28日发布的那份规划内容。按照目前的产业周期规律来看, 指望在2030年之前让全固态电池完成初步的规模化应用步骤, 这种预期并不显得过于激进。大家真正应当把注意力集中在2030年这个具体时间点之前的一段漫长区间里。
在这段时间里, 存在诸多值得观察的关键环节。首先要看的是, 究竟有哪些企业能够把自己手中的中试生产线良品率指标成功提升到应有的水平。其次要关注的是, 材料供应商方是否能够顺利实现从吨级现有产能向万吨级总产能的大规模扩容转型。
最后还需要考察设备制造商方面的表现, 看看有没有谁能借助自身技术能力, 把原本需要长达18个月才能完成的等静压设备制造与交付流程期限, 大幅度压缩缩减至仅6个月的效率水准。
硫化锂的价格能否从130万元真正降到50万元, 这是那条预测曲线能不能按时实现的问题, 也是整个规划蓝图能否落地成为现实的最关键的因素。
这些深层问题根本不会出现在任何一份官方规划文件的正式文本里, 但是, 它们决定了那些文件中写下来的发展目标, 到最后到底只会是一堆空洞的数字, 还是会变成真实的行业事实。
原文标题 : 新型电池“十五五”规划落地!全固态电池2027年装车倒计时，硫化锂价格仍是最后一公里
