在消费电子领域,电池技术的革新正悄然推动行业升级。尽管动力电池市场备受关注,但消费电池领域同样暗流涌动,各大电池企业正围绕固态电池技术展开激烈竞争。苹果、华为、小米等消费电子巨头对上游电池供应商提出严苛要求,促使后者不断突破技术瓶颈,固态电池因此成为关键突破口。
欣旺达(300207.SZ)近日宣布,截至2025年9月,其消费类半固态电池累计产量已突破800万颗,规模化量产始于2024年上半年。这一数据印证了半固态电池在消费电子市场的快速渗透。与此同时,华南另一家电池厂商也透露,其半固态电池已通过多家客户认证,多个平台项目正稳步推进。欣旺达小电芯业务技术专家蔡挺威指出:“半固态电池已在手机、可穿戴设备和笔记本电脑中量产应用,消费者虽未明显感知,但技术升级已悄然完成。”
消费电池市场的增长潜力不容小觑。咨询公司Exactitude Consultancy数据显示,2024年全球消费电池市场规模约650亿美元,预计到2034年将增至1000亿美元,年均增速4.5%。驱动这一增长的因素包括智能设备保有量上升、无线耳机和可穿戴设备等新兴产品崛起,以及消费者对更长续航和更快充电的需求。目前,锂离子电池仍占据消费电子市场约75%的份额,但其能量密度提升趋缓、循环寿命有限,且液态电解质存在安全隐患,迫使行业寻求替代方案。
固态电池通过用固态材料替代液态电解质和多孔隔膜,被视为下一代电池技术的核心方向。根据业界标准,半固态电池的液态含量通常低于10%,而全固态电池的判定则更为严格。今年5月,中国汽车工程学会发布的《全固态电池判定方法》团体标准明确,全固态电池需通过破口目视检测(无液体渗出)和120℃真空干燥6小时后失重率<1%的双重验证。
欣旺达的第一代半固态电池通过引入无机固态电解质,显著提升了低温性能。在零下30度的环境中,该电池仍能保持70%的放电容量,而传统液态电池在零下20度时仅能释放60%的电量。蔡挺威表示:“这一突破解决了高寒地区或冬季户外使用手机时突然关机的问题。”半固态电池在针刺、重物冲击等机械滥用测试中表现出更高的安全性,且综合性能未因技术升级而劣化。
尽管半固态电池的成本因固态电解质尚未大规模生产而略有上升,但多数消费电子厂商认为,性能提升带来的收益足以覆盖成本增加。全固态电池的商业化进程则更为缓慢,目前仍处于技术开发和示范应用阶段。三星电子在2024年推出了全球首款用于可穿戴设备的超小型全固态电池,能量密度达200Wh/L,并计划于2026年量产。华南一家电池企业也宣布,其15000mAh固态电池已应用于手机概念机,同时100%硅负极材料和高动力电解质技术已获客户采用。
然而,全固态电池的大规模应用仍面临诸多挑战。能量密度的提升并非仅依赖固态技术,正负极材料体系的设计同样关键。例如,使用高镍正极材料或锂金属负极可能带来更高能量密度,但并不必然与固态电池技术挂钩。国轩高科首席科学家朱星宝指出,全固态电池在界面应力应变、压力系统设计、制备工艺和成本控制等方面仍需突破,因此更偏向中长期战略储备技术。“全固态电池是‘僚机’——若未来五年实现技术突破,将助力中国电池产业领先全球;即使需要更长时间,它也为现有体系提供了技术保障。”
多数电池企业已制定固态电池技术路线图。欣旺达的消费固态电池开发分为三代:第一代已量产,采用无机固态电解质;第二代通过叠加凝胶等固态化方法,进一步提升安全性和循环寿命,目前处于优化验证阶段;第三代规划的全固态电池,将实现高能量密度与高安全的兼容。随着技术不断成熟,固态电池有望逐步成为消费电子领域的标配技术。