市场背景与固态电池国际发展态势
- 新能源车渗透率和动力电池产能迅速增长，中国动力电池产业全球领先。
- 消费者最关注续航里程和安全性，当前技术路线存在能量密度与安全性矛盾。
- 固态电池研究呈现全球化、重点支持、产业链互动加强特点，日、美、欧布局较早，中国进步迅速但仍有差距。
- 主流技术方案包括聚合物、硫化物、固液混合固态电池，丰田、Bollore等企业积极研发。
固态电池的发展阶段
- 固态电池发展阶段分为：完成可行性论证、产品可行性落地、研究示范项目、市场推广、市占率逐步提升。
- 当前节点（2024）处于完成可行性论证阶段，预计2027年启动小批量示范，2030年进入市场推广期。
硫化物固态电池产品可行性
- 硫化物固态电池兼顾高能量密度和高安全性能，商业化潜力较大。
- 关键辅材定向设计，包括高比容硅基负极材料、高性能LPSC电解质、专用粘结剂等。
- 电极电芯解决方案：高Si沉积量、近零膨胀、表面稳定化的硅基负极材料，高活性占比、高面容量的复合正极。
- 固态电池整车和系统需解决高安全性、高能量密度、低拘束力、高集成效率等问题。
固态电池市场竞争力
- 成本控制：当前价格是液态电池的15-20倍，预计2027-2033年成本下降30%-50%。
- 品质提升：2027年寿命提升50%，达到液态水平；2023年实现室温高温，提升快充和拘束力制程能力。
- 市场推广：示范期（2027-2029）中高端电动汽车拓展期（2030-2032）主流电动汽车。
产品可行性：界面问题
- 界面问题是阻碍全固态电池发展的关键，包括正极材料化学界面、离子传输网络物理界面等。
- 深入认识界面特性是指导中低压强下工作的关键。
产品可行性：高性能全固态电解质开发
- 基于高通量试验技术和AI，实现高离子电导率＞10mS/cm的硫化物固态电解质。
- 快速筛选固态电解质，单批次样品数>100个。
产品可行性：高比容量长循环寿命复合正极开发
- 高活性占比通过颗粒工程、制程仿真与工艺改进实现。
- 低成本高效载流子传导复合包覆策略，实现高面容量、高活性材料占比。
产品可行性：高比容量低膨胀硅基负极开发
- 构建低膨胀骨架、3D界面结构复合负极，按需定向合成设计粘结剂，实现长循环。
产品可行性：全固态电芯产品设计
- 多维度耦合的全固态电池正向设计，包括材料层级、电芯层级、系统层级。
- 膨胀阈值识别及传递，实现超高能量密度、高安全、长寿命等性能。
产品可行性：全固态产品创新机会点深度挖掘
- 干法电极、梯度电极、有机填充界面、双层电解质等创新设计。
- 双极性技术、VED极致提升ETV。
产品可行性：多层级、全时域、全工况测试评价与标准
- 覆盖全固态电池全时域全工况全性能，构建测试方法，实现机理分析。
固态电池：全固态电解质规模化量产
- 工艺流程图，量产技术突破点：原料高速破碎、前驱体高速混合、连续化生产。
- 关键合成工艺：高效研磨设备、高效混合密封系统、连续化生产。
固态电池：全固态电池量产工艺与设备开发
- 关键工艺：无溶剂干法电极技术、电解质连续转印技术、温等静压成型技术。
- 关键设备：放大全固态电池中试线、准GWh示范产线。
协同创新与合作共赢
- 深入合作共同开发，灵活多样的合作方式，包括专项实验室共建、技术难点合作攻关、合资建厂、技术入股、产学研用四位一体。
- 弗迪电池整车平台规划，整车安全、整车性能匹配电池研发与制造。
