SMM, 12 января. Новости:
Ключевые моменты: Зарубежные твердотельные аккумуляторы демонстрируют модель, в которой сульфиды являются основным направлением, оксиды ориентированы на применение в высококлассных устройствах, а полимеры исследуют альтернативные пути. Японские и южнокорейские компании обладают наиболее зрелыми технологиями: Toyota, Samsung и SK On планируют начать массовое производство в период с 2026 по 2029 год, хотя вероятны задержки; американские компании движимы капиталом, но не имеют четких путей коммерциализации; Европа фокусируется на высококлассных применениях. Ключевые проблемы заключаются в деградации импеданса на границе раздела фаз, производительности при низких температурах и затратах на массовое производство. Решающая битва технологических направлений ожидается после 2030 года.
Глобальная гонка твердотельных аккумуляторов вышла за рамки лабораторной стадии проверки концепции и вступила в критическое окно «инженерно-промышленной реализации». Исходя из планов почти 30 зарубежных компаний, отрасль демонстрирует три основные характеристики: диверсифицированные технологические маршруты, региональные группировки и высоко схожие сроки массового производства. Изначально ожидалось, что первая партия коммерческой продукции появится в период с 2026 по 2029 год, но из-за зрелости технологий и контроля затрат теперь прогнозируется задержка до 2030–2035 годов.
I. Технологические маршруты: Сульфиды занимают центральное место, оксиды нацелены на высокий класс, полимеры исследуют новые сценарии
Зарубежные компании четко демонстрируют модель: «сульфиды как основное направление, оксиды для высокого класса, полимеры находят свою нишу».
Маршруты на основе сульфидов, представленные Toyota, Samsung SDI, LG Chem, Nissan и Honda, составляют более 60%. Этот маршрут обладает самой высокой ионной проводимостью, близкой к жидким электролитам (10⁻³ См/см), и поддерживает плотность энергии свыше 500 Вт·ч/кг. Однако он страдает от низкой химической стабильности, требует производства в инертной атмосфере и сталкивается с проблемами контроля импеданса на границе раздела фаз. В октябре 2025 года Toyota получила в Японии разрешение на производство своего сульфидного твердотельного аккумулятора с заявленной плотностью энергии 500 Вт·ч/кг, 2000 циклами и запасом хода 1200 км после 10-минутной зарядки. Он будет использоваться в флагманских моделях Lexus в 2027 году, что является мировым лидерством по технологической зрелости. Американские компании, такие как Factorial Energy и Solid Power, также фокусируются на сульфидах. Первая, в сотрудничестве с Mercedes, поставила аккумуляторы Solstice емкостью 400 А·ч и с 2000 циклами, а вторая предоставила A-образцы BMW для испытаний на транспортных средствах. Основная проблема для сульфидного лагеря заключается в строгих процессах массового производства: Samsung SDI требует бескислородной среды для упаковки, LG Chem фокусируется на переходе к полимерным полутвердотельным аккумуляторам до 2026 года, и хотя опытный завод SK On в Теннесси планирует начать массовое производство в 2029 году, снижение стоимости остается сложной задачей.
Маршруты на основе оксидов, возглавляемые QuantumScape, ProLogium Technology и Rimac Technology, имеют самые высокие технологические барьеры, но предлагают лучшую безопасность и долговечность. Технология керамического сепаратора QuantumScape обеспечивает объемную плотность энергии 1000 Вт·ч/л и срок службы 4 миллиона км, имея тесные связи с Volkswagen и Porsche. Мелкосерийное производство QSE-5B запланировано на 2025 год, но сроки массового производства неясны, и технические риски сохраняются. ProLogium Technology использует 3D-керамическую структуру, чтобы избежать высокотемпературного спекания, достигнув плотности энергии 260 Вт·ч/кг в сотрудничестве с Rimac, с планами использовать ее в высокопроизводительных электромобилях к 2027 году. Преимущество оксидов — широкий электрохимический оконный потенциал (0–6 В), подходящий для высоковольтных катодов, но они страдают от высокого импеданса границ зерен и хрупкости, требуя модифицирующих слоев на границе раздела, что ограничивает крупномасштабное применение.
Маршруты на основе полимеров, представленные французскими Bolloré, Blue Solutions и американской Ionic Materials, ищут дифференцированные рынки через тонкопленочные и гибкие конструкции. Bolloré уже коммерциализировал Bluecar, где литий-металлические полимерные аккумуляторы предлагают плотность энергии 380 Вт·ч/л и срок службы 15 лет, но они требуют рабочих температур 60–80°C, что ограничивает их применение. Blue Solutions планирует выпустить продукт четвертого поколения с плотностью энергии 450 Вт·ч/кг к 2030 году, сотрудничая с PTL в области материалов и оборудования, ориентируясь на европейский рынок. Ключевое преимущество полимеров — хорошая технологичность, совместимая с существующими рулонными процессами, но они имеют низкую проводимость при комнатной температуре, требуют систем подогрева, что затрудняет баланс между стоимостью и эффективностью.
II. Региональная конкуренция: Япония обладает самыми зрелыми технологиями, США движимы капиталом, Южная Корея активно наращивает производство, Европа фокусируется на высококлассных применениях
Четыре японских гиганта (Toyota, Nissan, Honda, Maxell) формируют первый технологический эшелон, используя свое раннее лидерство в сульфидах и материаловедении, а также сильный патентный барьер. Toyota получила государственное финансирование и поддержку политики в 2025 году, а Sumitomo Metal поставляет высокопрочные катодные материалы, завершая замкнутую цепочку создания стоимости. Опытный завод Nissan в Иокогаме начал работу в январе 2025 года с плотностью энергии 400–500 Вт·ч/кг и планами крупномасштабного производства в 2028 году. Maxell нацелен на высокотемпературные промышленные сценарии, отгрузив образцы аккумуляторов, выдерживающих 150°C, в ноябре, и инвестировав 10 млрд иен в производственную линию в Киото к 2030 году. Японская модель — это треугольник «государство-конгломераты-автопроизводители», прочная в технологиях, но консервативная в коммерциализации.
Американские компании демонстрируют двойные черты: «технологическое разнообразие и рост, движимый капиталом». Три стартапа-единорога — QuantumScape, Factorial и Solid Power — получили значительные инвестиции от традиционных автопроизводителей, привлекши более 3 млрд долларов, но их сроки массового производства обычно отстают от японских и южнокорейских. Blue Current, поддерживаемый Amazon с инвестициями серии D в 80 млн долларов, фокусируется на кремниевых композитных анодах; Ensurge сотрудничает с Corning над микробатареями для носимых устройств. Преимущество США — активный рынок капитала, терпимый к длительным циклам НИОКР, но отсутствие глубокой интеграции с автопроизводителями делает пути коммерциализации неясными.
Три южнокорейских лидера (Samsung SDI, LG, SK On) adopt a стратегию «агрессивного расширения и партнерства с автопроизводителями». Samsung SDI имеет годовую мощность 15 000 аккумуляторов, поставляя образцы Hyundai; LG Chem планирует перейти от полутвердотельного состояния в 2026 году к литий-серным в 2027 году и литий-металлическим в 2028 году; SK On, имея стабильную клиентскую базу, включая Hyundai, Mercedes и Ford, начнет производство на своем опытном заводе в Тэджоне площадью 4628 м² в сентябре 2025 года, перенеся массовое производство на 2029 год. Корейская модель ставит во главу угла эффективность, продвигая как внутренние, так и зарубежные заводы в Теннесси и Гессене, но ей не хватает оригинальности японских технологий.
Европа прорывается за счет технологических инноваций и высококлассных применений. Хорватская Rimac сотрудничает с ProLogium над высокопроизводительными автомобилями, тогда как британский Bolloré Bluecar работает уже 15 лет, а Blue Solutions планирует увеличить плотность энергии на 25% с помощью технологии пятого поколения к 2035 году. В Европе нет локальных гигантов аккумуляторов, но она позиционирует себя на верхних этажах цепочки создания стоимости через инновации в материалах (полимеры Solvay) и разработке оборудования (Manz), нацеливаясь на высокоценные сектора, такие как аэрокосмическая отрасль и медицина.
III. Проблемы массового производства: Три узких места, мешающие достижению целей к 2027 году
Несмотря на агрессивные графики, три узких места остаются нерешенными: деградация импеданса на границе раздела фаз, приводящая к сохранению емкости ниже 90% после 1000 циклов; производительность при низких температурах, с падением емкости более чем на 30% ниже -20°C; и текущая стоимость сульфидных аккумуляторов, которая в 2–3 раза выше, чем у жидкостных, причем снижение затрат зависит от производства электролитов в масштабе тысяч тонн (Tinci и Yanyi New Materials планируют достичь этого к 2027 году). Кроме того, валидация по автомобильным стандартам требует 2–3 лет испытаний на безопасность и надежность. Модели, такие как Hongqi Tian Gong 06 и SAIC MG4, прошли только первый этап испытаний на транспортных средствах, а крупносерийное производство (SOP) ожидается после 2028 года.
IV. Взгляд в будущее: 2029 год станет решающим, вероятно доминирование комбинации Сульфиды + NCM811 или Ni90+
В целом, решающая битва технологических маршрутов, изначально ожидавшаяся в период 2029–2030 годов, может продлиться до 2030–2035 годов. К тому времени Toyota, SK On и Solid Power достигнут массового производства, а данные о стоимости и производительности определят окончательный выбор. Ожидается, что комбинация сульфидов, высоконикелевых тройных систем и кремниевых/литий-металлических анодов прорвется сначала в моделях высокого класса, тогда как недорогие оксиды и LFP полутвердотельные аккумуляторы (твердо-жидкостные) найдут свою нишу в секторе систем накопления энергии (ESS). Если американские компании к тому времени не обеспечат партнерства с автопроизводителями, они могут столкнуться с лопнувшим пузырем оценки.
Согласно прогнозам SMM, поставки полностью твердотельных аккумуляторов достигнут 13,5 ГВт·ч к 2028 году, в то время как поставки полутвердотельных аккумуляторов достигнут 160 ГВт·ч. Прогнозируется, что глобальный спрос на литий-ионные аккумуляторы достигнет примерно 2800 ГВт·ч к 2030 году, при этом спрос на литий-ионные аккумуляторы для электромобилей будет демонстрировать среднегодовой темп роста (CAGR) около 11% с 2024 по 2030 год, спрос на литий-ионные аккумуляторы для ESS — CAGR около 27%, а спрос на литиевые аккумуляторы для потребительской электроники — CAGR примерно 10%. Ожидается, что глобальная проникновение твердотельных аккумуляторов составит около 0,1% в 2025 году, проникновение полностью твердотельных аккумуляторов, как ожидается, достигнет около 4% к 2030 году, а глобальная проникновение твердотельных аккумуляторов может приблизиться к 10% к 2035 году.
**Примечание:** Для получения дополнительной информации или запросов относительно разработки твердотельных аккумуляторов, пожалуйста, свяжитесь с:
Телефон: 021-20707860 (или WeChat: 13585549799)
Контактное лицо: Ян Чаосин. Спасибо!
