數(shù)據(jù)寶
張娟娟
2025-08-23 12:36
凌晨的實驗室，天賜材料界面研究工程師陳工緊盯著監(jiān)測屏上跳動的曲線——這是他連續(xù)第三晚值守，只為捕捉硫化物電解質與空氣“隱秘的反應”。
在天賜材料的研發(fā)中心，這樣與時間賽跑的場景是常態(tài)。以天賜材料為代表的中國鋰電企業(yè)正是在一次次反復實驗中，找到了固態(tài)電池核心技術的突破口。從液態(tài)到固態(tài)，從實驗室到產線，中國鋰電企業(yè)的突圍之路，正是中國產業(yè)創(chuàng)新升級的一個縮影。
突破“不可能三角”
固態(tài)電池被視作下一代動力電池的解決方案，但它的核心部件固態(tài)電解質，卻長期面臨著“高離子電導率、界面兼容性、電化學穩(wěn)定性”的不可能三角困境。天賜材料研發(fā)團隊在起步階段，就遇到了這個世界級難題。
“當硫化物電解質與高鎳正極接觸時，界面阻抗會像一堵墻突然立起來。”天賜材料研發(fā)負責人告訴證券時報記者，“固態(tài)電解質材料本身要達到理想的離子電導率已屬不易，但當它與正負極材料實際接觸時，界面阻抗往往會急劇增加，嚴重影響電池的倍率性能和循環(huán)壽命。”
面對挑戰(zhàn)，天賜材料下定決心攻克固態(tài)電池電解質技術難題?！爸袊囯娖髽I(yè)有一種內生的創(chuàng)新動力，這種動力，來自為了解決產業(yè)痛點而倒逼原始創(chuàng)新的‘執(zhí)念’，以及在這種‘執(zhí)念’下鋪設的容錯機制?！碧熨n材料研發(fā)負責人如此解釋。
在硫化物電解質空氣穩(wěn)定性這一世界級難題的攻關過程中，這種“執(zhí)念”得到了充分體現(xiàn)。“硫化物電解質理論性能優(yōu)越，但對水分和氧氣極端敏感，業(yè)內普遍采用全惰性氣體環(huán)境生產?！碧熨n材料研發(fā)負責人回憶。有一次，公司首批公斤級樣品在客戶處出現(xiàn)神秘衰減：“電芯在干燥房封裝后靜置72小時，界面離子電導率驟降40%，如同被空氣劃出了一道‘疤痕’?！?/p>
隨后，天賜材料的資深界面研究工程師陳工主動要求深挖客戶退回的失敗樣品，而非按流程報廢?！霸陧椖拷M聚焦提升主材純度時，我堅持認為空氣穩(wěn)定性是量產致命傷，申請用高分辨率TOF-SIMS（飛行時間二次離子質譜）分析界面，單次測試成本超2萬元?！?/p>
陳工回憶道：“我當時就覺得，單純提高純度可能解決不了根本問題，必須找到衰減的根源。”連續(xù)3天凌晨操作設備，陳工終于捕捉到界面處存在痕量分解產物，抓出了導致衰減的“元兇”。找到問題根源后，陳工聯(lián)想到半導體領域的表面鈍化技術。“我們決定主動修復‘疤痕’，在電解質顆粒表面構建一層自限性反應保護膜。公司48小時內協(xié)調了半導體工藝專家，在專家指導下，采用特殊的包覆工藝，將電解質的穩(wěn)定性提升了50%?！标惞せ貞洰敃r的情景。
這個故事并非個例，而是天賜材料等一批中國鋰電企業(yè)技術攻關的縮影。當一線人員擁有解剖失敗的自由、調用稀缺資源的通道、跨學科碰撞的強制機制時，他們就能扭轉行業(yè)認知中的不可能，形成產品與技術的護城河。
“賽馬”與“養(yǎng)馬”同行
固態(tài)電池技術的突破，需要巨額資金投入和長期研發(fā)積累，如何平衡短期效益與長期發(fā)展，是每一家鋰電企業(yè)必須面對的現(xiàn)實問題。
“連續(xù)三年，固態(tài)電解質研發(fā)都享有獨立預算池，這在公司歷史上從未有過?！碧熨n材料相關人士告訴證券時報記者，公司投入的大量研發(fā)資金中，固態(tài)電解質被列為最高優(yōu)先級（S級）。
早期，天賜材料內部在技術路線選擇上曾有過激烈爭議。聚合物電解質派與硫化物派各執(zhí)一詞?！爱敃r聚合物派認為該路線工藝兼容性高、落地快，硫化物派則追求更高理論性能，但工程風險大?！?/p>
最終天賜材料祭出“賽馬機制”：同等資源支持，6個月后用數(shù)據(jù)說話。6個月后，硫化物路線在離子電導率和循環(huán)穩(wěn)定性測試中勝出，但聚合物小組卻并沒有解散，而是轉型跟蹤國際前沿技術。
“真正的創(chuàng)新生態(tài)，不是非此即彼的選擇，而是保持開放與專注的平衡?！碧熨n材料CEO的堅持，如今成了團隊的共識。
在以天賜材料為代表的一批中國鋰電企業(yè)持續(xù)突破下，固態(tài)電池產業(yè)化加速推進。
材料端，電池負極材料龍頭貝特瑞發(fā)布了固態(tài)電池材料整體解決方案，涵蓋貝安FLEX半固態(tài)及GUARD全固態(tài)系列產品；有研稀土與上海洗霸成立合資公司發(fā)展硫化鋰業(yè)務。電池端，鵬輝能源預計在2025年三季度末完成固態(tài)電池中試線建設。應用端，東風汽車擬2026年實現(xiàn)固態(tài)電池上車；孚能科技已向頭部人形機器人公司送樣全固態(tài)電池。
最好的研發(fā)在客戶車間
從正在爆發(fā)的AI眼鏡、AI玩具、AI耳機，到即將進入家庭和商用場景的機器人、無人機，這些新興設備對電池的續(xù)航時間、安全性、形態(tài)適配性提出了更高的要求，也催生了固態(tài)電池的增量空間，提高了其價值門檻。
“AI是新一輪的產業(yè)革命，固態(tài)電池是新一輪的能源革命，二者的疊加將會帶來巨大的產業(yè)發(fā)展。目前，下游的市場正加速轉化?！焙砾i科技董事長潘黨育告訴記者，在產能整合完成、高端產品持續(xù)放量的雙重驅動下，公司未來3至5年將以打造“AI+固態(tài)”電池為核心，堅定不移走技術創(chuàng)新和大客戶戰(zhàn)略。
下游產業(yè)的龐大需求，對鋰電企業(yè)的協(xié)同攻關提出更高要求。某頭部電池廠的車間里，一塊顯示屏正實時刷新著數(shù)據(jù)：60℃循環(huán)測試中，電芯內阻突然飆升30%。這個異常數(shù)據(jù)，牽動著天賜材料與客戶雙方團隊的神經。聯(lián)合攻關組迅速成立，天賜團隊36小時內拿出改性電解質方案，客戶則同步調整了烘烤工藝。
這種協(xié)同創(chuàng)新模式，如今在中國鋰電企業(yè)內已成為常態(tài)?？蛻舻漠a線數(shù)據(jù)與鋰電企業(yè)的實驗室數(shù)據(jù)實時互通，形成了“問題快速定位—方案同步迭代—效果即時驗證”的閉環(huán)。換言之，最好的研發(fā)不在實驗室，而在客戶的車間里。
從液態(tài)到固態(tài)，從實驗室到產線，中國鋰電企業(yè)的突圍之路，正是中國產業(yè)創(chuàng)新升級的一個縮影。在這里，每一次技術突破都始于對產業(yè)痛點的敏銳捕捉，每一次創(chuàng)新都源于團隊協(xié)作的集體智慧。這種內生動力，正推動著中國鋰電產業(yè)在全球競爭中不斷實現(xiàn)新的突破。
