固態(tài)電池與碳化硅的技術(shù)突破,本質(zhì)上是圍繞金屬材料的深度創(chuàng)新。在固態(tài)電池領(lǐng)域,以鋰、鋯、鍺、硫等元素為核心的材料體系正不斷演進(jìn):
電解質(zhì)方面,氧化物路線以鋯基(LLZO)、鍺基(LAGP)等稀有金屬化合物為主,硫化物路線依賴硫與鋰的精確配比,聚合物路線則借助鋰鹽實(shí)現(xiàn)電化學(xué)兼容與結(jié)構(gòu)柔性。正負(fù)極材料中,高鎳三元與富鋰錳基正極持續(xù)推動(dòng)能量密度提升,硅碳復(fù)合負(fù)極和金屬鋰負(fù)極則借助納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緩解體積膨脹問題。
碳化硅器件的制造同樣依賴多材料協(xié)同:襯底占據(jù)約70%的成本結(jié)構(gòu),8英寸量產(chǎn)有望顯著降低單位成本;電極與封裝需鋁、銅等金屬實(shí)現(xiàn)低阻電接觸。此外,高純納米碳化硅粉體還可用于固態(tài)電池電解質(zhì)涂層,提升界面穩(wěn)定性。
國(guó)內(nèi)企業(yè)已在多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。上海洗霸實(shí)現(xiàn)LLZO電解質(zhì)的規(guī)?;a(chǎn),贛鋒鋰業(yè)布局硫化物、氧化物及聚合物全路線,東微半導(dǎo)的碳化硅器件進(jìn)入華為、比亞迪等頭部供應(yīng)鏈。
產(chǎn)業(yè)層面,固態(tài)電池正邁向量產(chǎn)階段。政策方面,工信部推出專項(xiàng)支持并啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定,推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程提速。技術(shù)方面,先導(dǎo)智能已打通全固態(tài)電池全線工藝,國(guó)軒高科中試產(chǎn)品良率顯著提升,量產(chǎn)在即。預(yù)計(jì)到2030年,全球固態(tài)電池材料需求將迎來顯著增長(zhǎng)。
碳化硅產(chǎn)業(yè)正迎來8英寸時(shí)代的國(guó)產(chǎn)替代浪潮。晶盛機(jī)電實(shí)現(xiàn)6至8英寸襯底規(guī)?;慨a(chǎn),12英寸技術(shù)取得突破;國(guó)聯(lián)萬眾8英寸產(chǎn)線順利通線,成本進(jìn)一步下降。新能源汽車、光伏逆變器和AI服務(wù)器成為三大核心應(yīng)用領(lǐng)域,推動(dòng)全球市場(chǎng)持續(xù)高速擴(kuò)張。東微半導(dǎo)、湖南三安等企業(yè)積極拓展產(chǎn)品線與客戶群,實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域協(xié)同。
二者的技術(shù)共振正在多個(gè)領(lǐng)域激發(fā)系統(tǒng)性能躍升:新能源汽車中,固態(tài)電池的高能量密度與碳化硅電驅(qū)結(jié)合,顯著提升續(xù)航與充電性能;低空經(jīng)濟(jì)中,全固態(tài)電池適配電動(dòng)垂直起降飛行器,碳化硅逆變器提升電機(jī)效率;能源基建中,碳化硅器件用于高壓充電樁提升充電效率,固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以長(zhǎng)循環(huán)壽命優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)峰。
當(dāng)前仍面臨諸多挑戰(zhàn):固態(tài)電池存在電解質(zhì)材料穩(wěn)定性、產(chǎn)線投資高、離子電導(dǎo)率不足等問題;碳化硅則受限于襯底良率、外延質(zhì)量及車規(guī)認(rèn)證周期。但隨著天齊鋰業(yè)等企業(yè)推動(dòng)材料降本,晶盛機(jī)電等促進(jìn)襯底量產(chǎn)與價(jià)格下行,人工智能加速材料研發(fā),行業(yè)正逐步突破瓶頸。
固態(tài)電池與碳化硅的融合發(fā)展,正在技術(shù)、市場(chǎng)與資本層面帶來系統(tǒng)性變革。隨著國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈從跟隨轉(zhuǎn)向并行,未來五年8英寸碳化硅產(chǎn)能的釋放與全固態(tài)電池的量產(chǎn),將有望重塑全球新能源產(chǎn)業(yè)格局。在這一萬億級(jí)新賽道上,中國(guó)已占據(jù)重要位置。
(注:本文為原創(chuàng)分析,核心觀點(diǎn)基于公開信息及市場(chǎng)推導(dǎo),以上觀點(diǎn)僅供參考,不做為入市依據(jù) )長(zhǎng)江有色金屬網(wǎng)