就是這材料！硫化物全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)“量產(chǎn)”的關(guān)鍵

　　作為被業(yè)界極為看好的硫化物全固態(tài)電池，具備超過(guò)500Wh/kg的理論能量密度和超高安全性優(yōu)勢(shì)，成為整個(gè)新能源行業(yè)競(jìng)逐的技術(shù)高地。無(wú)論是車企、電池廠商，還是科研機(jī)構(gòu)，都在集中力量猛攻這一領(lǐng)域的技術(shù)堡壘。

　　2025年，是硫化物固態(tài)電池取得突破的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。近期廣汽集團(tuán)表示，該公司正積極布局全固態(tài)電池等下一代動(dòng)力電池技術(shù)，重點(diǎn)推進(jìn)包括硫化物在內(nèi)的多種固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線。據(jù)了解，該公司已經(jīng)率先在國(guó)內(nèi)建成首條大容量全固態(tài)電池中試產(chǎn)線，標(biāo)志著廣汽向2026年全固態(tài)電池搭載昊鉑車型，邁出關(guān)鍵一步。

　　在電池廠商方面，今年以來(lái)，據(jù)報(bào)道寧德時(shí)代全球首條硫化物全固態(tài)電池中試線在合肥投產(chǎn);億緯鋰能表示已完成Ah級(jí)軟包硫化物全固態(tài)電池樣品開(kāi)發(fā)，百M(fèi)Wh的中試線也將加速投入運(yùn)行;國(guó)軒高科發(fā)布采用硫化物電解質(zhì)的金石全固態(tài)電池產(chǎn)品。

　　固-固界面接觸難題，一直是全固態(tài)電池量產(chǎn)的一大瓶頸。今年10月，中國(guó)科學(xué)院物理所取得突破，通過(guò)在硫化物電解質(zhì)中引入碘離子，在電池工作時(shí)，碘離子化合物順著電場(chǎng)方向，流動(dòng)到固-固界面接觸處，主動(dòng)吸引鋰離子來(lái)填充接觸面間隙。該技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了無(wú)需外部加壓，即可解決電極與電解質(zhì)自主修復(fù)緊密接觸的難題，有望加速固態(tài)電池量產(chǎn)化進(jìn)程。

　　隨著技術(shù)路線逐漸清晰，產(chǎn)業(yè)鏈上游迎來(lái)深度變革。國(guó)泰海通指出，硫化物固態(tài)電解質(zhì)憑借更優(yōu)秀的綜合性能，有望成為全固態(tài)電池的主流選擇，其中硫化鋰是硫化物固態(tài)電解質(zhì)的核心原材料，潛在的市場(chǎng)空間非常廣闊，已經(jīng)成為眾多廠商布局的焦點(diǎn)。

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硫化物固態(tài)電解質(zhì)關(guān)鍵材料

　　行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2024年全球硫化鋰行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)1.67億美元。硫化鋰作為固態(tài)電池核心材料，將隨技術(shù)成熟與市場(chǎng)爆發(fā)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期增長(zhǎng)。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年間，硫化鋰將以高達(dá)70%的復(fù)合年增長(zhǎng)率持續(xù)擴(kuò)張，2030年全球市場(chǎng)對(duì)硫化鋰的需求將達(dá)1萬(wàn)噸。

　　“硫化鋰是合成硫化物固態(tài)電解質(zhì)的關(guān)鍵原料，直接影響電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率、穩(wěn)定性。”業(yè)內(nèi)人士指出，在硫化物電解質(zhì)生產(chǎn)中，硫化鋰的純度需≥99.99%，粒徑需精確控制(納米/微米級(jí))，因?yàn)槠渲苯佑绊懝虘B(tài)電池的能量密度和循環(huán)壽命。

　　目前，不少材料廠商都已布局硫化鋰。萬(wàn)潤(rùn)股份表示，該公司固態(tài)電池材料的實(shí)驗(yàn)室小試開(kāi)發(fā)工作已完成，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品為硫化鋰，已有下游企業(yè)幫助完成小試樣品測(cè)試，性能可以滿足其要求，目前正在準(zhǔn)備中試線建設(shè)工作。

　　“為保障規(guī)模化生產(chǎn)硫化物電解質(zhì)，公司通過(guò)與供應(yīng)鏈企業(yè)合作開(kāi)發(fā)專用設(shè)備、搭建半自動(dòng)化試驗(yàn)線。”當(dāng)升科技表示，其已開(kāi)發(fā)儲(chǔ)備了高純度、低成本硫化鋰制備技術(shù)，確保原材料產(chǎn)品質(zhì)量可控與規(guī)模化供應(yīng)。

　　此外，天華新能透露，該公司開(kāi)展硫化鋰材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)給多家客戶送樣;贛鋒鋰業(yè)表示，該公司電池級(jí)硫化鋰生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，并向多家下游客戶穩(wěn)定供貨;光華科技透露，該公司高純化學(xué)品硫化鋰已送樣客戶檢測(cè);天際股份表示，該公司2026年計(jì)劃推動(dòng)硫化鋰制備專利的中試;海辰藥業(yè)表示，該公司硫化鋰項(xiàng)目正在進(jìn)行中試試生產(chǎn)。

　　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(jù)雅化集團(tuán)透露，該公司成功開(kāi)發(fā)出氣固法合成硫化鋰新工藝，該技術(shù)路徑基于新型高比表多孔鋰鹽開(kāi)發(fā)，該特種鋰鹽化合反應(yīng)更加迅速?gòu)氐祝诓牧铣杀尽⒓兌取㈩w粒細(xì)度及工藝可控性等方面，具備較大優(yōu)勢(shì)。預(yù)計(jì)，其將于2026年開(kāi)展硫化鋰中試線建設(shè)。

02

產(chǎn)業(yè)協(xié)同實(shí)現(xiàn)持續(xù)降本

　　盡管硫化物全固態(tài)電池正成為行業(yè)主流選擇，但業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計(jì)，最早到2030年才可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，這其中硫化鋰制備的高成本與環(huán)保要求，是產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵瓶頸之一。

　　“因?yàn)榱蚧嚨闹苽洌枰邷亍⒏邏骸⒍栊詺怏w保護(hù)等苛刻條件，以防氧化和水解，且過(guò)程中可能產(chǎn)生有毒氣體，對(duì)設(shè)備和工藝控制要求極高，導(dǎo)致其價(jià)格遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)鋰鹽。”業(yè)內(nèi)分析指出，硫化鋰的降本進(jìn)度，直接決定了硫化物固態(tài)電池的商業(yè)化時(shí)間表。

　　據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)測(cè)算，目前高純度硫化鋰(≥99.99%)行業(yè)平均成本約200萬(wàn)-300萬(wàn)元/噸，市場(chǎng)售價(jià)250萬(wàn)-400萬(wàn)元/噸，占硫化物固態(tài)電池總成本的近70%。未來(lái)低成本工藝為重要降本路徑，預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期目標(biāo)成本有望降至約20萬(wàn)元/噸。

　　從整體產(chǎn)業(yè)格局審視，當(dāng)前硫化鋰產(chǎn)業(yè)仍處于技術(shù)導(dǎo)入與產(chǎn)能爬坡的早期發(fā)展階段。行業(yè)企業(yè)需持續(xù)優(yōu)化制備工藝、擴(kuò)大規(guī)模化生產(chǎn)，并強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同，從而有效降低綜合成本，為硫化物固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。