文|储能100人
2024年11月7-8日，华能清能院在浙江长兴举办了“第三届发电侧储能技术商业化应用论坛”。
华能系统内30余家单位、电网企业、科研机构、高校、储能产业链企业代表等200余人线下参会。
华能清能院牵头发起，联合北京海博思创科技股份有限公司、北京卫蓝新能源科技股份有限公司、中国科学院物理研究所、广州智光储能科技有限公司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司、北京大学、浙江大学等单位共同组建固态电池储能技术与产业创新联盟，旨在推动固态电池储能技术的快速发展和产业升级，构建健康、可持续发展的固态电池产业生态，服务国家能源战略需求。
这是国内发电集团首次公开与固态电池企业、系统集成商成立产业联盟，对整个行业的影响不言而喻。
半固态电池储能应用案例
此前的11月5日，华为公布最新的硫化物固态电池专利，名称为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》，被全网刷屏，华为大举汽车、手机、储能领域，研究电池理所当然，电池对其重要性不言而喻。
11月13日，国网淄博公司率先使用半固态电池用于“源网荷储”项目，权威媒体大众日报对该项目进行了重点报道。“液态电芯由于采用易燃的有机溶剂电解质，在过充或高温条件下，存在电解液泄漏、起火、爆炸等安全隐患。而半固态电芯大大减少了液态电解质的使用，安全性显著提升。”国网淄博供电公司高新供电中心配网技术专责解飞说，相同体积下，半固态电芯相较之前使用的液态电芯，储能容量可提升约10%。
相较于传统的液态锂电池，该台区储能设备使用的半固态电池内电解质物理性质介于液态和固态之间。其安全性高，能量密度高，循环寿命和传导速度均大幅提升，可实现快速充放电，并且设计形态也更为灵活。
在之前的6月6号，全球首套原位固态化半固态电池电网侧大规模储能电站项目—浙江龙泉100MW/200MWh磷酸铁锂储能示范项目，完成首次测试并成功并网。作为业界首次将半固态电池与储能系统结合的先锋项目，也是浙江省“十四五”新型网侧储能示范项目之一，科华数能采用卫蓝新能源280Ah半固态电池，4台1.25MW的高性能储能变流器，并联接入至单台5000kVA的变压器，最终实现35kV交流并网输出，确保了电力传输的高效与稳定。
随着储能需求的日益增长，提高储能系统能量密度、增加经济性，已是储能行业的发展方向。以能量密度为例，通常需要新型电池材料的研发，如固态电池和锂硫电池。这些新材料能够提供更高的能量密度和更长的循环寿命，使得同样体积的充电宝可以存储更多电能。
比如海博思创推出的20尺5000度电储能系统集装箱，从能量密度来看，这种储能集装箱的能量密度达到了339.56kWh/m³，2021就在山东的项目中率先投运了1MW/2MWh。
海博思创董事长、总经理张剑辉在2023能源电子产业发展大会暨广东新型储能产业发展高峰论坛表示，半固态电池目前已具备产业化条件。
目前市场中已经有不少半固态电池在储能中的应用案例，并且半固态电池的产业化进程也正在加快，如卫蓝、国轩等企业已经实现了半固态电池的产业化生产。
今年上半年，系统集成商阳光电源宣布与中科院物理所天目湖先进储能技术研究院有限公司合作，共同研发并生产年产5GWh的锂、钠离子半固态电池智慧储能集成系统，用以满足工商业储能与户用储能市场的巨大需求。
除了阳光电源以外，冠盛股份也在同期宣布，其控股子公司冠盛东驰拟在温州市投资新建半固态磷酸铁锂电池建设项目，达产后年产量越210万支。
在今年初的“中国全固态电池产学研协同创新平台”上，欧阳明高讲述了电池产业的发展概况。随着我国液态锂离子电池产业节节攀升，产量接近全球的70%，这样的成绩值得肯定。但目前电池行业竞争激烈，行业内卷等一些问题开始显现。为促进电池行业提质增效，用创新技术穿越周期是最优解。
从全行业看，既要发展渐近性的半固态技术路线，也要考虑激进型全固态技术路线带来的颠覆性变革的可能。
同时，欧阳明高也提到，“人工智能正在改变材料的研发范式，将大幅加速全固态电池的研发速度，这对我国在2030年左右实现全固态电池产业化突破增加了确定性。”
上车加速
中国汽车动力电池产业创新联盟提供的数据发现，2024年初以来，半固态电池5月份的装车量为482.9MWh，环比增长30.9%；1-5月累计装车量为1621.8MWh，配套企业为卫蓝新能源。
作为先行者之一，中科院物理研究所投资的卫蓝新能源和是上汽投资的清陶能源，这也是国内固态电池企业的明星代表。
卫蓝新能源于2023年6月正式向蔚来交付360Wh/kg锂电池半固态电芯，组成150kWh半固态电池包，该电池包能量密度为260Wh/kg，续驶里程高达1044km。
另外值得关注的是，卫蓝新能源计划在2027年之前，实现全固态电池的规模化量产。到2030年，有望把全固态电池的销售价格控制在0.5元/Wh以下。从资本市场的反馈来看，中金公司近日发布的研报指出，半固态电池有望成为贯穿全年的主线，预期边际变化较大。2024年被视为半固态电池装车元年，国内外众多车企和电池厂商均在加速布局，抢占先机。
相较于多年来占主导地位的液态电池，固态电池能量密度更高，安全性能更好。为了推动量产，行业给出了折中方案，半固态电池。半固态大概可以分为两种技术方案，一种是极片中间使用固态电解质，但在极片侧涂一层特殊的电解液，通俗来将，就是给固固界面加了一层“润滑剂”，以此来改善界面问题。另外一种是用凝胶状的电解质和正负极来配合，这样也能改善界面问题。
根据咨询机构EVTank发布的《中国固态电池行业发展白皮书（2024年）》，将电解液含量低于10%的电池定义为半固态电池，将完全不含电解液的电池定义为全固态电池。
对于半固态电池，业界有着不同的看法。在真锂研究创始人墨柯看来，半固态电池只是应用了固态电解质，但仍属于当前液态电池的技术延伸。乘用车市场信息联席会秘书长崔东树同样指出，半固态电池是液态电池和固态电池之间的一种过渡产品，不能直接称之为固态电池。
但也有不少观点认可半固态电池在能量密度和续航里程方面的提升，并认为朝着全固态发展的路上，半固态是必经之路。事实上，固液混合的半固态电池，对于现有的以液态锂离子电池为基础的产业链更迭较小，有望成为国内当下的主流过渡路线。
根据EVTank的预测，到2030年，在全球锂电池市场中，预计固态电池的出货量将达到614.1GWh，在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右，其市场规模将超过2500亿元。而在固态电池所占据的市场份额中，大部分将属于半固态电池。
成本几何？
目前储能行业使用的铁锂电池正是从电动汽车演化而来，如果半固态电池能率先在电动车大规模应用，也将为储能行业带来明显的降本。
据36氪报道，36氪从产业链多位人士了解，清陶能源对行业的报价就在0.65元/Wh左右。这个价格只比三元锂电池每瓦时贵出0.1元。
固态电池的核心是固态电解质，固态电解质的稳定性，给了电池产品更高的性能天花板，同时也带来了目前难以解决的问题——固固界面。
清陶能源一直以低成本闻名，清陶能源CEO李峥在多个场合均提到，清陶能源第一代半固态电池的成本与液态锂电池相当，第二代准固态电池成本较液态电池低20%，2027年量产的第三代全固态电池，成本较液态锂电池减少四成。
半固态领域除了清淘和卫蓝已有太多代表性企业，全固态电池以宁德时代为代表，其凝聚态电池便使用了凝胶状的电解质材料。
业内人士称，固态电池中，哪怕只添加一点电解液，效果都能立竿见影。因此，只要使用了电解液的电池，都没有根本性的解决固固界面问题，也不能称之为固态电池。而一切所谓的湿润剂、浸润剂等等，只要是为了解决界面问题而存在于极片侧的液体，都可以归类为“电解液”。
当然，这并不是否定半固态电池，较之当下的液态电池，半固态优势十分明显，即能量密度更高。如果半固态电池成本下降，大面积铺开，会让当下的电动车续航里程普遍再上一个台阶，这会让新能源车渗透率再次加速。
36氪分析称，更重要的是，半固态和固态的产业链很大程度可以共用，比如正负极材料、固态电解质等。半固态电池的上车，会加速固态电池材料上的规模化生产，这也为固态电池量产在成本上提前铺路。
今年4月，广汽集团推出了采用100%固态电解质的全固态电池，并已经“从实验室走向量产应用”。广汽集团当时表示，公司正在着力于 2026 年装车搭载，目前正在按计划推进中。
日本丰田将固态电池的量产节点放在2027年，作为全球动力电池产业链最完善的国家，中国的固态电池只能提前，不能延后。
这已经不是公司之间的竞争，而是产业体系之间的竞赛。这场竞赛中，掌握了半固态电池，可能就掌握了成功的一半钥匙。
今年，对于储能行业而言是现实意义上的“多事之秋”，频繁的事故让客户和业主噤若寒蝉。
9月份就有多项事故爆发，上至源头宁德时代锂电生产基地起火，下到终端阿里云数据中心火灾；在美国圣地亚哥，电池储能系统大火连烧13个小时；在印度维沙卡帕特南与加拿大蒙特利尔港，各有装载锂电池的40英尺集装箱在两座码头熊熊燃烧。
锂电池储能系统的火灾隐患，已成为全球性难题。在中美两个大型储能的主要市场，安全焦虑尤为显著，即使是全球储能领军企业特斯拉也不例外。
当前的锂电池虽然为电动汽车和储能做出了卓越的贡献，让储能的商业化明显提速，但仍没有解决本体安全问题。
根据中国电力企业联合会（中电联）发布的2023年度电化学储能电站安全信息统计数据，2023年，由电池导致的非计划停运次数为337次，占比达到32.72%，电池已成为电化学储能非计划停运的主要因素。
相对于现有的铁锂电池而言，半固态电池和固态电池在成本上还没有明显优势，能否大规模交付储能行业，是检验电池的唯一标准。但这场固态电池热潮引发的讨论，从未停止。
（储能100人综合大众日报、36氪等多家权威媒体整理，并与业内人士进行了探讨，后续会更多报道关注国内外其它储能技术的进展及案例，欢迎大家讨论。）
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