電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文 / 黃山明）如今全固態(tài)電池產(chǎn)品仍處于驗(yàn)證階段，而半固態(tài)電池正在儲(chǔ)能領(lǐng)域從“樣品”邁向“GW級(jí)工程”。因其具有高安全性和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，在儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展勢(shì)頭迅猛，成為新型儲(chǔ)能的新寵兒。

半固態(tài)電池走向市場(chǎng)，但成本拐點(diǎn)仍需等待

目前，半固態(tài)電池主要有兩大技術(shù)路線。一是氧化物/聚合物復(fù)合體系，以衛(wèi)藍(lán)新能源、太藍(lán)新能源為代表，通過(guò)原位固化技術(shù)將部分液態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在提高安全性的同時(shí)保持高離子電導(dǎo)率。

例如，衛(wèi)藍(lán)新能源的314Ah半固態(tài)電池能量密度達(dá)180Wh/kg，循環(huán)壽命超6000次，熱失控觸發(fā)時(shí)間較液態(tài)電池延長(zhǎng)40%以上。

另一種路線是硫化物復(fù)合體系，孚能科技、寧德時(shí)代等企業(yè)采用硫化物電解質(zhì)與高鎳正極/鋰金屬負(fù)極結(jié)合，能量密度突破400Wh/kg。孚能科技第二代半固態(tài)電池（330Wh/kg）已通過(guò)車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證，計(jì)劃2025年量產(chǎn)，第三代產(chǎn)品（400Wh/kg）也在同步推進(jìn)。

此外，一些半固態(tài)液流電池（LFP漿料體系）實(shí)驗(yàn)室能量密度已達(dá)500Wh/L，循環(huán)>1000次，為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能提供了新途徑。

值得注意的是，當(dāng)前半固態(tài)電池成本約為1.5 – 2.5元/Wh，仍是磷酸鐵鋰電池成本0.4 - 0.6元/Wh的3 - 5倍。不過(guò)，若僅看系統(tǒng)成本（含BMS、熱管理等），國(guó)內(nèi)半固態(tài)電池系統(tǒng)成本目前約為0.85 - 0.95元/Wh，接近磷酸鐵鋰系統(tǒng)0.7 - 1.1元/Wh的成本。

其中，固態(tài)電解質(zhì)（如氧化物L(fēng)LZO或硫化物L(fēng)i6PS5Cl）成本占比較大，例如硫化物固態(tài)電解質(zhì)價(jià)格高達(dá)240萬(wàn)元/噸。若以電芯計(jì)算，僅材料成本就高達(dá)1.6元/Wh，是液態(tài)電解液的數(shù)十倍。

國(guó)內(nèi)中國(guó)科大最新研發(fā)的氧硫化磷鋰路線，用廉價(jià)原料替代硫化鋰，可將電解質(zhì)原材料成本壓至105元/公斤左右，但目前尚未有規(guī)模化驗(yàn)證。

今年上半年，行業(yè)半固態(tài)電池有效產(chǎn)能約3GWh，距離10GWh的規(guī)模降本門(mén)檻還有差距。產(chǎn)線折舊、驗(yàn)證費(fèi)用攤銷(xiāo)較高，導(dǎo)致單Wh制造費(fèi)用約為L(zhǎng)FP的3倍。

有機(jī)構(gòu)認(rèn)為，到2026 - 2027年，隨著10GWh級(jí)產(chǎn)能落地，加上材料國(guó)產(chǎn)化以及工藝良率超90%，系統(tǒng)成本有望降至0.6 - 0.7元/Wh，與高端LFP持平。

到2028 - 2030年，若全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間推遲，半固態(tài)電池有望憑借安全和高能量密度進(jìn)入儲(chǔ)能側(cè)GW級(jí)招標(biāo)；若全固態(tài)電池量產(chǎn)且成本在1元/Wh左右，半固態(tài)電池將轉(zhuǎn)向中低端儲(chǔ)能市場(chǎng)，系統(tǒng)成本有望降至0.6元/Wh，與磷酸鐵鋰電池全面競(jìng)爭(zhēng)。

半固態(tài)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目密集涌現(xiàn)

隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展，采用半固態(tài)電池的項(xiàng)目日益增多。例如，浙江龍泉100MW/200MWh項(xiàng)目是全球首個(gè)原位固態(tài)化技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用案例，年消納可再生能源1.2億度，減排二氧化碳7.2萬(wàn)噸。

由于中國(guó)“十四五”新型儲(chǔ)能規(guī)劃明確支持半固態(tài)技術(shù)示范，廣東、浙江等地對(duì)采用半固態(tài)電池的項(xiàng)目給予0.1 - 0.3元/Wh補(bǔ)貼，使實(shí)際應(yīng)用成本接近磷酸鐵鋰。因此，浙江龍泉的半固態(tài)儲(chǔ)能項(xiàng)目通過(guò)補(bǔ)貼后，IRR提升至7%，投資回收期約10年，與磷酸鐵鋰項(xiàng)目相當(dāng)。

中電建新疆巴里坤156MW/624MWh項(xiàng)目配置2.5MW/10MWh半固態(tài)電池，驗(yàn)證其在高海拔、溫差大環(huán)境下的可靠性，同時(shí)度電成本較磷酸鐵鋰低12%。目前，新疆巴里坤的10MWh模塊已穩(wěn)定運(yùn)行14個(gè)月，驗(yàn)證了-30℃低溫下90%的容量保持率。

去年10月，山東淄博215kWh分布式儲(chǔ)能接入淄博高新區(qū)石橋75號(hào)配電箱變完成測(cè)試并投運(yùn)，是全國(guó)首個(gè)使用半固態(tài)電池的儲(chǔ)能臺(tái)區(qū)。

此外，景能電力280Ah電池在200℃熱箱中穩(wěn)定運(yùn)行，適用于核電備用電源等高安全場(chǎng)景，雖初始成本高15%，但全生命周期成本低8%。

廣東能源天業(yè)冷鏈光儲(chǔ)充示范站于今年1月開(kāi)業(yè)，位于廣東省佛山市天莊冷鏈物流園內(nèi)，是集光伏發(fā)電、電能儲(chǔ)存和新能源車(chē)充電一體的數(shù)字化智能化項(xiàng)目，采用高安全半固態(tài)儲(chǔ)能電池。

3月，廣東首條半固態(tài)儲(chǔ)能電池產(chǎn)線投產(chǎn)儀式在珠海舉行，該產(chǎn)線在全球范圍內(nèi)首次量產(chǎn)大容量314Ah半固態(tài)電池產(chǎn)品。該產(chǎn)品可在-20℃ - 55℃寬溫域下穩(wěn)定運(yùn)行，響應(yīng)速度（<20ms）較磷酸鐵鋰提升30%，調(diào)頻收益增加15%。

憑借高安全性，該電池被珠海華發(fā)大數(shù)據(jù)中心選為備用電源，雖初始成本高15%，但全生命周期維護(hù)成本降低20%，綜合成本與磷酸鐵鋰持平。

而且，珠海產(chǎn)線產(chǎn)品已獲MPF ENERGY等國(guó)際客戶訂單，計(jì)劃通過(guò)CE認(rèn)證進(jìn)入歐洲戶儲(chǔ)市場(chǎng)；同時(shí)與中國(guó)電力新源智儲(chǔ)合作，開(kāi)發(fā)100MW/200MWh半固態(tài)儲(chǔ)能集裝箱，用于中東沙漠地區(qū)光伏配套。

4月，江蘇天目湖儲(chǔ)能研究院成功完成省內(nèi)首次300Ah以上大容量半固態(tài)儲(chǔ)能電池安全試驗(yàn)，試驗(yàn)由瑞爾德光伏、江蘇麥格聚能、江蘇金源及衛(wèi)藍(lán)新能源等全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)聯(lián)合參與。

本次試驗(yàn)成功意味著半固態(tài)電池更適用于大規(guī)模儲(chǔ)能場(chǎng)景。江蘇天目湖儲(chǔ)能技術(shù)研究院同步發(fā)布數(shù)據(jù)報(bào)告，指出衛(wèi)藍(lán)半固態(tài)電池在測(cè)試中展現(xiàn)出三大核心優(yōu)勢(shì)：一是體系安全，二是結(jié)構(gòu)抗損，三是失控閾值更高。

今年6月，太藍(lán)新能源與南都電源簽約，將融合技術(shù)繪制儲(chǔ)能行業(yè)安全發(fā)展藍(lán)圖，同時(shí)太藍(lán)新能源在半固態(tài)電池成本控制方面取得進(jìn)展，其ISFD技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效批量化、自動(dòng)化生產(chǎn)，90%生產(chǎn)設(shè)備可復(fù)用，電池成本與液態(tài)電池相當(dāng)，未來(lái)成本還有下降空間。

有業(yè)內(nèi)人士樂(lè)觀表示，隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)逐漸成熟，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加充分，半固態(tài)儲(chǔ)能技術(shù)有望加速滲透至主流應(yīng)用領(lǐng)域。未來(lái)有望看到半固態(tài)電池單個(gè)項(xiàng)目規(guī)模突破至百兆瓦時(shí)甚至吉瓦時(shí)級(jí)別，推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)邁向新的發(fā)展階段。

小結(jié)

當(dāng)前，半固態(tài)電池正處于從示范驗(yàn)證向規(guī)模替代的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期，在高安全、寬溫域、長(zhǎng)壽命等特定儲(chǔ)能場(chǎng)景已具備局部成本競(jìng)爭(zhēng)力。隨著技術(shù)成熟度提高和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同深化，其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的滲透率將持續(xù)上升，為全球能源轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)大動(dòng)力。

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