在9月14日“綠色化新方案專題論壇：固態電池產業化與下一代電池技術布局”中，蜂巢能源科技股份有限公司董事長兼CEO楊紅新發表題為“蜂巢能源固態技術演進與產業化進程”的演講。
蜂巢能源科技股份有限公司董事長兼CEO 楊紅新
以下為演講實錄：
今天我的報告將主要從產業化角度，分享蜂巢能源的一些思考。大家可能注意到，最近資本市場非常活躍，固態電池板塊集體大漲，涉及材料、設備及電池企業，這一概念異常火熱，仿佛一夜之間固態電池就要進入千家萬戶。
從產業實踐來看，蜂巢能源源于長城汽車，延續了低調務實的風格。我們在固態電池研發領域已投入多年，積累了諸多成果，但對外發布較少，更多的是穩步推進最具產業化的技術路徑。今天借此機會，與大家分享蜂巢能源對電池技術發展及產業化進程的看法。
無論是液態還是固態電池，本質上都屬于鋰電池范疇。經過幾十年發展，部分領域已進入成熟階段，有些則從政策驅動轉向市場驅動，同時還涌現出諸如低空經濟、人形機器人等新興應用場景。未來還包括航空航天、深海探測等領域，鋰電池的應用邊界正在不斷拓展。不同階段、不同政策驅動下的新興領域，所需的技術路線和解決方案不盡相同。就固態電池而言，它更可能率先在哪些領域實現應用？結合產品成熟度分布，我們認為新興領域有望成為其真正商業化應用的先行場景。
在汽車領域，全面應用可能尚需時間，預計會從示范運營逐步起步。目前，蜂巢能源正重點以半固態技術為切入點，推動在低空領域產業化項目的落地，也已承接若干來自大型公司的低空飛行器及人形機器人相關項目。
鋰電產業的發展從液態到固態，我們認為應分為三步走。首先，“深化當下”是指液態電池仍有巨大的提升空間。目前我們仍面臨諸多知識產權問題，以及新一代產線和超級工廠的迭代挑戰。例如，磷酸鐵鋰電池需進一步改善低溫性能，三元電池則需增強高溫熱穩定性。這并不意味著液態技術已經停滯，也并非大家都把精力轉移到固態電池。
今年，包括蜂巢在內的多家公司即將量量密度達195Wh/kg的磷酸鐵鋰電池，明年計劃量產200乃至205Wh/kg的產品。三年以前，磷酸鐵鋰還被認為難以實現快充，而今年5C快充磷酸鐵鋰已走向市場，明年6C快充磷酸鐵鋰也有望實現。因此，深化當下、鍛造中國液態鋰電池的全球競爭力，仍是重中之重。與此同時，我們也要“攻堅中期”、布局未來。中國在低空經濟、人形機器人等新興領域已展現出引領態勢，以半固態電池為產業化突破口，作為中期攻堅的“橋頭堡”，中國企業應力爭率先搶占高端和新興市場。而全固態電池，我們認為是未來需要突破的方向，一旦實現技術跨越，將開啟能源存儲的新紀元。
全固態電池仍面臨諸多待解難題，除王博士剛才提到的技術難題之外，還包括產業鏈成熟度、產線可制造性以及量產工藝等問題。綜合行業與企業判斷，我們認為堅持以產業實際為基礎，通過“三步走”的路徑推進，才能更加穩健可行。
深化當下液態電池的價值與經驗，并不意味著它與未來的半固態或全固態電池缺乏銜接。實際上，二者之間存在非常強的關聯性。例如，近期中國許多電池企業與整車廠越來越多地采用短刀疊片電池，包括蜂巢能源研發的熱復合疊片技術，這些工藝實際上可以為半固態和全固態電池的未來量產奠定基礎。若這類關鍵技術未能持續突破，未來固態電池的量產仍將面臨工藝、設備和產線方面的重大挑戰。
接下來，我將分享蜂巢能源對半固態技術發展的思考與定位。首先，我們認為半固態電池仍屬于過渡性產品，將重點在高端及新興領域快速普及。除了顯著提升安全性之外，它還能夠改善制造良率并優化全生命周期的質量表現。我們擁有實際數據支持，半固態電池在生產過程中， Hi-Pot測試的短路率大幅降低，生命周期中的壓差故障率也顯著下降。即便成本略有增加，其在整個生命周期內所帶來的收益仍非常可觀，具有重要應用價值。不過，半固態目前僅作為過渡產品，如果我們對產線進行全面顛覆和重復投資，則可能帶來較大風險。
我們的解決方案是，在不改變現有產線的前提下，直接利用當前產線實現半固態電池的量產，聚焦高端細分市場，逐步推進產業化，并分階段提升能量密度。目前半固態電池技術主要分為三大類，分別是正極包覆、摻混技術，凝膠半固態技術，以及半固態涂覆技術。其中涂覆技術又可細分為兩類，一類是正極涂覆，另一類則是蜂巢獨創的電解質隔膜轉移涂覆技術。這幾類技術路線各有其優勢與不足。
我們的技術切入點，是在保障安全性的同時，高度強調產線兼容性，力求無需改造產線、不新增額外投資，即實現大規模量產。我們已攻克兩大關鍵技術難題：一是創新開發了膠液配方，該膠液涂覆于隔膜上，實現在特定溫度與壓力條件下與基材的良好結合及極性調控；二是將電解質層通過溫度與壓力從隔膜轉移至正極表面，這一工藝可直接在現有液態產線上完成。我們針對不同工藝與性能需求，自主開發了配套膠液體系，實現在特定溫壓條件下高達90%的轉移效率。
第二項突破是定制了仿生梯度熱壓技術，以應對極片不等厚結構，確保不同厚度區域仍保持均勻的轉移效率。目前我們可實現90%的整體轉移率，并由此帶來多項量產效益，電池在生命周期中的壓差異常率降低6%，產線短路不良率下降10%，加工精度提升50%。與另兩種技術路線相比，我們的方案可實現100%的產線兼容。
目前，該技術正在方殼電芯上進行開發驗證。采用高鎳硅負極體系，屬于能量密度不算特別高的一類半固態技術，但具備良好的成本優勢。基于上述理念，我們將率先量產第一代產品。盡管第一代產品能量密度僅為270Wh/kg，但已規劃以2.5GWh年產能配套寶馬，并于今年11月實現C樣量產線的批量設置。與此同時，我們同步開發了面向量產的360Wh/kg軟包電芯，已正式送樣某央企的低空飛行器項目，預計今年實現首飛。我們計劃在2026年實現第一代半固態電池的量產爬坡，并推進第二代400Wh/kg半固態電芯的開發；到2028年，將推出第三代450Wh/kg的半固態電芯。
通過差異化技術布局與應用場景策略，我們以多代產品并行開發的模式推進產業化，較低能量密度產品面向車載市場快速量產，較高能量密度產品則聚焦eVTOL等低空領域。以上所提及的半固態電池技術，均以直接量產為目標進行開發。
全固態電池目前仍面臨巨大的量產壓力，正如王博士所說，尚有許多技術挑戰亟待突破。但我們認為，一旦實現突破，它仍將是動力電池和儲能電池的終極技術路線，具備安全性和超高能量密度的潛力。當前全固態電池仍存在界面問題與制造工藝難題。盡管近期多家鋰電設備公司股價大漲，并推出了所謂“全套固態電池量產設備”，實際上相關工藝和設備遠未成熟，距離真正量產仍有很大差距。目前全固態電池的成本遠高于液態電池，即便兩三年后，預計仍會有5–10倍的差距。因此，如何實現量產并控制材料成本，仍是產業化面臨的核心問題。
蜂巢能源早在2022年就推出了20Ah硫化物全固態電池，是中國首家研制出該容量級別全固態樣品的公司。但我們并未過多宣傳，因為我們深知所需克服的困難依然巨大。
在探索固態電池批量制造路徑時，必須考慮到全球已形成的巨大產能現狀，目前主要以卷繞工藝為主，疊片其次。真正實現全固態電池的穩健制造，需從根本上解決力與界面問題，而疊片工藝正是解決這類問題的有效技術路徑。尤其在應對高應力工況時，卷繞工藝難以處理卷角位置的受力問題，因此我們仍認為疊片是制造全固態電池的最佳工藝方案。
但需注意，并非所有疊片工藝均適用。傳統疊片方式，其流程復雜、效率有限。由于全固態電池與現有液態產線無法兼容，其量產必須在材料迭代的同時實現工藝重構，打造極簡制造流程以降低成本。我們定義熱復合疊片為固態電池量產最優工藝，該技術可將轉印、模切、疊片、靜壓等四工序集成為一道工序，大幅精簡工序。傳統等靜壓工藝生產效率低，不具備大規模量產可行性；而熱復合疊片可實現在線加熱與生產同步，生產效率提高一倍，具備良好的工程可行性。
全固態電池的開發涵蓋多項需突破的領域。蜂巢能源在借助行業資源協同開發的同時，也堅持自主創新，包括開發專用正極材料，例如可實現1200次循環、容量為220mAh/g的正極，以及自研硫化物電解質。目前我們開發的硫化物電解質在-45°環境中暴露4小時后，仍能保持93%的離子電導率。眾所周知，硫化物對水極為敏感，空氣中暴露時間越長會導致性能衰減并釋放硫化氫等有害氣體。因此，提升其環境穩定性與電導率，是行業共同攻關的焦點。
此外，我們已完成20Ah全固態電芯的開發，其能量密度達380Wh/kg，循環壽命為450次。我們也制定了明確的發展時間表，同步推進硫化物與聚合物相結合的混合電解質技術，以及高空氣穩定性的電解質體系。面向量產，必須解決固態電解質在大氣環境下的穩定性問題，否則將嚴重制約落地可行性，尤其在有害氣體控制方面面臨巨大挑戰。
提升空氣穩定性仍是下一階段研發的關鍵重點。蜂巢能源目前正在開發第四代疊片技術，當前量產應用的是第三代熱復合疊片技術，而新一代疊片工藝將兼顧固態電池的量產需求。我們計劃于2028年開發出70Ah以上、能量密度達到500Wh/kg的全固態電池。
在此對以上內容做一總結。正如開頭所說，作為一家面向產業化的企業，我們不僅要解決技術問題，更要統籌考慮固態電池的產業化路徑。因此，我們制定了相應的規劃圖。我們始終堅持以高端乘用車為突破點，推進半固態電池量產；同時以eVTOL為應用切入點，開展更高能量密度半固態電池的示范驗證，并逐步從eVTOL延伸至全固態電池的開發，這是蜂巢當前規劃中具備較高產業化可行性的發展路徑。
對于全固態電池在汽車領域的應用，我們仍持謹慎態度。盡管研發工作在持續推進，但從產業化進程來看，我們始終保持審慎布局。
以上是我的報告內容。從液態電池到固態電池，確實還有很長的路要走。目前中國在這一領域已逐漸走在世界前列，國家政策大力支持，企業也在持續投入。我們希望中國固態電池產業能夠以構建新生態的方式，形成更堅實、更強大的體系。