作為被業界極為看好的硫化物全固態電池,具備超過500Wh/kg的理論能量密度和超高安全性優勢,成為整個新能源行業競逐的技術高地。無論是車企、電池廠商,還是科研機構,都在集中力量猛攻這一領域的技術堡壘。
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2025年,是硫化物固態電池取得突破的關鍵節點。近期廣汽集團表示,該公司正積極布局全固態電池等下一代動力電池技術,重點推進包括硫化物在內的多種固態電解質技術路線。據了解,該公司已經率先在國內建成首條大容量全固態電池中試產線,標志著廣汽向2026年全固態電池搭載昊鉑車型,邁出關鍵一步。
在電池廠商方面,今年以來,據報道寧德時代全球首條硫化物全固態電池中試線在合肥投產;億緯鋰能表示已完成Ah級軟包硫化物全固態電池樣品開發,百MWh的中試線也將加速投入運行;國軒高科發布采用硫化物電解質的金石全固態電池產品。
固-固界面接觸難題,一直是全固態電池量產的一大瓶頸。今年10月,中國科學院物理所取得突破,通過在硫化物電解質中引入碘離子,在電池工作時,碘離子化合物順著電場方向,流動到固-固界面接觸處,主動吸引鋰離子來填充接觸面間隙。該技術成功實現了無需外部加壓,即可解決電極與電解質自主修復緊密接觸的難題,有望加速固態電池量產化進程。
隨著技術路線逐漸清晰,產業鏈上游迎來深度變革。國泰海通指出,硫化物固態電解質憑借更優秀的綜合性能,有望成為全固態電池的主流選擇,其中硫化鋰是硫化物固態電解質的核心原材料,潛在的市場空間非常廣闊,已經成為眾多廠商布局的焦點。
01
硫化物固態電解質關鍵材料
行業數據顯示,2024年全球硫化鋰行業市場規模已達1.67億美元。硫化鋰作為固態電池核心材料,將隨技術成熟與市場爆發,實現長期增長。據業內機構預計,未來幾年間,硫化鋰將以高達70%的復合年增長率持續擴張,2030年全球市場對硫化鋰的需求將達1萬噸。
“硫化鋰是合成硫化物固態電解質的關鍵原料,直接影響電解質的離子電導率、穩定性。”業內人士指出,在硫化物電解質生產中,硫化鋰的純度需≥99.99%,粒徑需精確控制(納米/微米級),因為其直接影響固態電池的能量密度和循環壽命。
目前,不少材料廠商都已布局硫化鋰。萬潤股份表示,該公司固態電池材料的實驗室小試開發工作已完成,開發的產品為硫化鋰,已有下游企業幫助完成小試樣品測試,性能可以滿足其要求,目前正在準備中試線建設工作。
“為保障規模化生產硫化物電解質,公司通過與供應鏈企業合作開發專用設備、搭建半自動化試驗線。”當升科技表示,其已開發儲備了高純度、低成本硫化鋰制備技術,確保原材料產品質量可控與規模化供應。
此外,天華新能透露,該公司開展硫化鋰材料的研發與產業化,已經給多家客戶送樣;贛鋒鋰業表示,該公司電池級硫化鋰生產線已實現規模化生產,并向多家下游客戶穩定供貨;光華科技透露,該公司高純化學品硫化鋰已送樣客戶檢測;天際股份表示,該公司2026年計劃推動硫化鋰制備專利的中試;海辰藥業表示,該公司硫化鋰項目正在進行中試試生產。
目前,主流的硫化鋰制備路線可分為三大類,固相法、液相法、氣相法。據雅化集團透露,該公司成功開發出氣固法合成硫化鋰新工藝,該技術路徑基于新型高比表多孔鋰鹽開發,該特種鋰鹽化合反應更加迅速徹底,在材料成本、純度、顆粒細度及工藝可控性等方面,具備較大優勢。預計,其將于2026年開展硫化鋰中試線建設。
02
產業協同實現持續降本
盡管硫化物全固態電池正成為行業主流選擇,但業內普遍預計,最早到2030年才可以實現大規模量產,這其中硫化鋰制備的高成本與環保要求,是產業化關鍵瓶頸之一。
“因為硫化鋰的制備,需要高溫、高壓、惰性氣體保護等苛刻條件,以防氧化和水解,且過程中可能產生有毒氣體,對設備和工藝控制要求極高,導致其價格遠高于傳統鋰鹽。”業內分析指出,硫化鋰的降本進度,直接決定了硫化物固態電池的商業化時間表。
據業內機構測算,目前高純度硫化鋰(≥99.99%)行業平均成本約200萬-300萬元/噸,市場售價250萬-400萬元/噸,占硫化物固態電池總成本的近70%。未來低成本工藝為重要降本路徑,預計遠期目標成本有望降至約20萬元/噸。
從整體產業格局審視,當前硫化鋰產業仍處于技術導入與產能爬坡的早期發展階段。行業企業需持續優化制備工藝、擴大規模化生產,并強化產業鏈上下游協同,從而有效降低綜合成本,為硫化物固態電池的商業化應用奠定基礎。
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