從國內來看，以市場驅動為主的電池產業鏈眾多企業主要將目光先放在了可落地的半固態電池中間方案上。電池企業方面，例如有蜂巢能源的果凍電池，贛鋒鋰業的第二代固態電池，國軒高科高比能半固態電池、億緯鋰能軟包半固態電池，寧德時代凝聚態電池等，產能投資已超750億元。車企方面，目前已有東風、蔚來、賽力斯等品牌有半固態車型交付，此外上汽、長安、廣汽、北汽等也均計劃裝車中。

 

除國內企業外，近年來美、日、韓等多家頭部電池及汽車企業也紛紛加碼產能建設、加大研發投入、投資初創企業，“押注”固態電池。

 

目前這些海外企業進展如何？

 

以下就各家發展現況及近期動態作簡要盤點，其中包括美國Solid Power、Factorial Energy、Quantum Scape；韓國 SK On、三星 SDI、 LG 新能源；日本豐田。

 

 

美國

 

（1）Solid Power

 

11月7日，據美國全固態電池企業Solid Power公告顯示，公司已生產出首批固態電池A樣品，并將其交付寶馬汽車，正式進入汽車資質認證，同時這些電池也將用于后續寶馬的示范項目。此外今年初，寶馬已從Solid Power獲得研發許可，后續將在其位于德國慕尼黑附近的電池制造能力中心建立一條固態電池的原型生產線，并計劃在2025年之前推出第一輛基于Solid Power電池技術的原型車。

 

Solid Power 成立于 2011 年，最早由科羅拉多大學孵化，主營硫化物基固態電池及電解質，公司合作伙伴包括寶馬、福特、SK Innovation等。量產進度方面，2022年公司完成其硫化物基全固態電池試生產線安裝，年產能達15,000個電池，預計今年年底之前將第一批電池單體交付測試，2026年啟動批量生產。

 

在技術方面，據官網信息顯示，Solid Power目前固態電池單體采用傳統鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）正極，高倍率硅基負極以及硫化物固態電解質組裝。公司規劃電池單體能量密度達390Wh/kg，在此基礎上通過替換正負極材料最高能量密度預計可達560Wh/kg，同時批量生產可適用傳統鋰離子電池產線。

 

（2）Factorial Energy

 

2023年10月，美國電池公司Factorial Energy表示，已將超過 100 Ah 的鋰金屬電池 A 樣品交付給汽車制造商進行測試。同時公司表示在馬薩諸塞州梅休恩 (Methuen) 投資5000萬美元建設的200MWh固態電池裝配線進展順利，建成后將是美國迄今為止最大的固態電池生產線。不過，值得一提的是，公司和國內大多數企業類似選擇了凝膠電解質，即半固態電解質這一過渡路線。

 

Factorial Energy成立于2020年，總部位于馬薩諸塞州沃本，是美國眾多試圖將固態電池技術商業化的初創企業之一。就在去年，公司還獲得2億美元的D輪融資，由梅賽德斯-奔馳和Stellantis領投。在技術路線方面，公司通過階乘電解質系統技術(FEST)，可將半固態電解質材料集成到現有的鋰離子電池制造設備中，并顯著降低生產成本。

 

（3）Quantum Scape

 

10月25日，美國初創全固態電池公司Quantum Scape 更新了其固態電池測試數據，其中整車客戶測試的電池是A0樣品，正極面容量達3.1mAh/平方厘米，已與高鎳液體鋰離子電池相關參數接近。在C/3充電以及C/2放電的測試條件，100%DoD下循環1000次容量保持率達95%。

 

Quantum Scape 公司由斯坦福大學科學家Jagdeep Singh、Fritz Prinz和Tim Holme三人創立，擁有超過200項固態電池專利技術。公司投資方包括比爾·蓋茨、大眾集團、德國馬牌集團和上汽集團等。在技術路線方面，Quantum Scape采用的是氧化物固態電解質路線。

韓國

 

（4）LG 新能源

 

2023年9月，LG新能源表示將于梧倉能源園區興建半固態電池生產線，目標2026年商用化，能量密度大約在650Wh/L。

 

在研發方面，據LG新能源在2023年世界動力電池大會上透露，在半固態成熟后，隨后將使用更高容量的負極，如硅或金屬鋰，來提升能量密度。2028年將推出750Wh/L的聚合物固態電池和完成硫化物全固態電池開發，2030年推出超過900Wh/L的硫化物全固態電池。目前LG新能源正與韓國科學技術院（KAIST）、首爾大學等進行全固態電池產學研合作。

 

（5）三星SDI

 

三星SDI繼2023年3月全固態試產線竣工后，于6月生產硫化物系全固態電池樣品，目前位于首爾南部水原研發中心的固態電池試點生產線（S-line）已完工，正在進行全固態電池材料的驗證。

 

量產進度方面，據預計，公司將在2025年開發出大型電池生產技術；最后，計劃2027年在蔚山量產全固態電池。此前2023年8月，三星SDI傳出將擴建蔚山工廠，興建LFP電池、全固態電池等產線，工廠占地面積將擴大1倍。

 

從技術來看，三星 SDI 的全固態電池結合了 NCA 高鎳技術、高性能硫化物型固態電解質、堆疊技術，同時計劃通過納米銀粒子碳復合材料等，減少負極厚度，加入更多硫化物正極材料的方式，改善電池容量及能量密度，且可防止負極產生鋰枝晶（Lithium Dendrite）現象，提高電池壽命并降低火災風險。

 

（6）SK On

 

目前，SK on正在研發兩款全固態電池：聚合氧化物復合材料固態電池和硫化物固態電池，公司計劃2026年完成這兩款電池的早期原型，并在2028年實現商業化。目前SK on忠清南道大田市電池研究中心預計將于2024年完工。

 

技術方面， 此前公司已與檀國大學團隊共同研發了新款氧化物固態電解質，具有全球最高鋰離子電導率，鋰離子傳導性相較既有成果改善70%，達1.7 mS/cm，同時這項技術還能均勻控制LLZO微觀結構，從而確保材料的空氣穩定性。由于化學穩定性優秀，與正極物質較不會起反應，可抑制鋰枝晶現象產生，因此負極可使用鋰金屬代替石墨，電池容量也將大幅增加。

 

日本

 

（7）豐田

 

2023年10月，豐田宣布與日本石化巨頭出光興產（Idemitsu Kosan）合作研發全固態電池，后續將在日本千葉縣的出光興產工廠內，設立小型的固態電解質量產設備并進行試生產。據報道，豐田和出光興產自2013年開始持續開展聯合研究，兩家企業關于硫化物固體電解質的專利數共計達到195項，居世界前列。

 

豐田汽車擁有全球最多的全固態電池專利，2023年7月，豐田汽車宣布了不含液態電解液的全固態電池將在2027年量產裝車。同期，豐田正式宣布，已經發現了克服電解質體積變化導致全固態電池循環壽命較短這一難題的新技術，其研發的全固態電池充電不到 10 分鐘即可行駛約 1200 公里。同時豐田計劃通過固態電池的突破，到2026年將純電動汽車的全球銷量提高到150萬輛，到2030年增至350萬輛，實現純電市場競爭力的恢復。