近年來，產(chǎn)業(yè)界對(duì)固態(tài)電池應(yīng)用的追求與期盼加速了這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新調(diào)查，豐田、日產(chǎn)、三星SDI等全球制造商已開始試制全固態(tài)電池，隨著業(yè)者競(jìng)相量產(chǎn)，預(yù)估產(chǎn)量可于2027年前達(dá)GWh (吉瓦時(shí))水平。

固態(tài)電池有望提高電池安全性和能量密度，但仍面臨生產(chǎn)成本高、工藝復(fù)雜以及缺乏完整供應(yīng)鏈等挑戰(zhàn)。目前，半固態(tài)電池在電動(dòng)車的裝車量已達(dá)GWh等級(jí)，電芯能量密度為300-360Wh/kg。由于制造規(guī)模小，加上制造工藝未完全成熟，半固態(tài)電池量產(chǎn)初期的電芯價(jià)格高于1元人民幣/Wh。TrendForce集邦咨詢預(yù)期，隨制造規(guī)模擴(kuò)大和技術(shù)成熟度提升，半固態(tài)電池綜合成本可望于2035年降至0.4元人民幣/Wh以下。

全固態(tài)電池正從樣品電芯進(jìn)入工程化，同樣將面臨量產(chǎn)初期成本高而墊高產(chǎn)品價(jià)格的問題。預(yù)估2030年后當(dāng)全固態(tài)電池應(yīng)用規(guī)模大于10GWh，電芯價(jià)格將降至1元人民幣/Wh左右；2035年經(jīng)過市場(chǎng)大規(guī)模快速推廣，電芯價(jià)格將有機(jī)會(huì)降至0.6-0.7元人民幣/Wh。

多家制造商積極研發(fā)硫化物固態(tài)電池技術(shù)

分析不同的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線，聚合物路線相對(duì)成熟且有成本優(yōu)勢(shì)，如PEO基聚合物鋰金屬固態(tài)電池已在歐洲地區(qū)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。然而，聚合物電解質(zhì)仍需尋求電化學(xué)窗口更寬、離子電導(dǎo)率更高的復(fù)合材料，才能擴(kuò)大商業(yè)化推廣。

氧化物路線穩(wěn)定性佳，成本居中，但加工難度大，并存在固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極活性材料“固固”界面接觸不良，導(dǎo)致電池內(nèi)阻偏高的問題。至于硫化物路線固態(tài)電池，由于其電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率最接近且可望超越液態(tài)電解質(zhì)，綜合性能潛力大，豐田、三星SDI、LGES、SK On、CATL、比亞迪等多家企業(yè)皆投入發(fā)展。然而，目前硫化物路線成本偏高，且空氣穩(wěn)定性差、對(duì)水分非常敏感，因此對(duì)電池制造的環(huán)境要求嚴(yán)格，生產(chǎn)流程難度高。固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展前景謹(jǐn)慎且樂觀，雖然現(xiàn)階段充放電倍率和循環(huán)壽命等關(guān)鍵性能指標(biāo)未達(dá)到商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，成本尚難與液態(tài)鋰電池競(jìng)爭(zhēng)，但在各國(guó)政策大力支持下，固態(tài)電池成本將隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大而顯著改善。