芯耀
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固態(tài)電解質是固態(tài)電池量產過程中最大的不確定性。
高工鋰電注意到，當前多家固態(tài)電解質企業(yè)的產能規(guī)劃達到千噸甚至萬噸級別。按照單GWh固態(tài)電池對應700-1000噸固態(tài)電解質看，以上產能若全部落地，已可支持數GWh的固態(tài)電池制備。
不僅如此，固態(tài)電解質所對應的更高附加值產品，包括固態(tài)電解質涂覆隔膜、（純）固態(tài)電解質膜也正加速發(fā)展中。
但從出貨情況來看，固態(tài)電解質產品銷售仍以送樣為主，多家固態(tài)電解質企業(yè)預計在今年年底或明年才迎來批量訂單與交付。
固態(tài)電解質產能規(guī)劃與量產之間的距離幾何，還有待進一步理解。
固態(tài)電解質產能布局觀察
據不完全梳理，產業(yè)中固態(tài)電解質企業(yè)普遍規(guī)劃有千噸級產能，頭部企業(yè)的布局規(guī)模則達到萬噸級。
具體到技術路線來看，固態(tài)電解質落地生產項目以氧化物、聚合物為主，而硫化物相關產能多處于未開工階段。
從產品結構來看，出貨形態(tài)則包括了固態(tài)電解質粉體、漿料/原位固態(tài)化電解質，固態(tài)電解質復合隔膜、固態(tài)電解質膜等。
原位固態(tài)化電解質指涉的是有機或聚合物基固態(tài)電解質體系。由于原位固化實際上發(fā)生于電芯生產的注液環(huán)節(jié)，此類電解質主要以電解液的形式生產、包裝、儲存、銷售。
擁有原位固態(tài)化電解質產能的公司包括藍固新能源（山東淄博5萬噸/年）、聚圣科技（廣東佛山3000噸/年）等。
漿料、粉體則是硫化物、氧化物等無機物固態(tài)電解質的出貨形態(tài)。粉體可部分作為漿料原料進一步加工，也可外售。
納米形態(tài)的固態(tài)電解質粉體、漿料，通常應用于極片（極片摻混、極片表面涂覆、電極顆粒表面包覆等多種形式）或隔膜涂層改性中。相較于氧化鋁、勃姆石等常見隔膜涂覆材料，本身便具備離子導電能力固態(tài)電解質漿料作為涂層，可進一步提高隔膜導電性。
若以納米粉體直接加入，分散性差且顆粒易團聚；以漿料形式使用更容易獲得均勻分散的納米顆粒體系，被業(yè)內更為廣泛地應用于液態(tài)電池、固液混合電池，以及固態(tài)電池之中。
氧化物路線上，藍固新能源、藍珧新材料等企業(yè)已規(guī)劃萬噸級固態(tài)電解質漿料產能，包括藍固于江蘇溧陽的2萬噸/年，藍珧于浙江紹興的1萬噸/年等，均已通過環(huán)評審批。
其中，藍珧為衛(wèi)藍新能源子公司兼供應商，其1萬噸固態(tài)電解質漿料產能，平均分配給水性（以純水為溶劑）、油性（以NMP為溶劑）。包含年產500公斤的氧化物電解質粉體的研發(fā)能力，主要用于產線中對粉狀物料投加比例的調整及改進，不涉及外售。
南木納米千噸級氧化物固態(tài)電解質產線也于近期完成驗收，公司產能規(guī)劃還包含了3000萬平方米到提莫產能。
硫化物路線上，中科固能（江蘇溧陽百噸級）、瑞固新材（浙江衢州6000噸/年）項目均處于環(huán)評籌備階段，尚未開工。
有隔膜研究背景的固態(tài)材料企業(yè)，包括星源材質、江蘇三合（衛(wèi)藍新能源、天目先導、恩捷股份合資公司）、藍廷新能源、瑞智新能源、柔荷新能源等，其固態(tài)電解質產品形式則進一步包括了固態(tài)電解質復合/涂覆隔膜（固態(tài)電解質或混合其他材料作為涂層）、固態(tài)電解質膜等。
對于復合隔膜來說，目前業(yè)內多采用7-9μm基膜進行固態(tài)電解質涂覆，涂層厚度在1-4μm。
對于固態(tài)電解質膜來說，有觀點認為，固態(tài)電解質層與隔膜一樣，在電芯內部承擔離子傳導、電子絕緣兩大作用，傾向于把固態(tài)電解質膜當成鋰電隔膜迭代的終極形態(tài)來看待（復合隔膜則為過渡形態(tài)）。
因此也可以參考隔膜評價體系來衡量固態(tài)電解質膜產品的發(fā)展，即需考慮其對電池內阻、循環(huán)、容量、安全性能的影響，關鍵參數則包括了厚度、機械強度、界面阻抗、離子電導、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性等。
其中，星源材質開發(fā)的氧化物、聚合物固態(tài)電解質膜已經具備量產化制備的條件，產品已經進入多家客戶認證或測試階段，并小批量供貨給多家知名頭部客戶。
藍廷新能源復合隔膜包括固態(tài)電解質、功能高分子、粘結劑等多種材料，可提高離子電導率（1.1-1.5 mS/cm）與電化學窗口（5.2 V），降低電解液含量、提高電池循環(huán)性能。
硫化物固態(tài)電解質膜方面，近期湖南恩捷基于硫化物實現了電解質膜產品的實驗室技術定型，其8cm*10cm超薄獨立自支撐電解質膜片，厚度最低可小于30μm，室溫下離子電導率可達2mS/cm。
理論上，中游材料企業(yè)在產業(yè)發(fā)展初期，便向上下游同時發(fā)展，既能獲取更高價值，也可以在固態(tài)電池產業(yè)鏈中提前爭取產品定義、利潤定義的話語權。
從這個意義上看，硫化物固態(tài)電解質相關材料企業(yè)，客觀上既需要通過掌握昂貴原材料（硫化鋰）的量產工藝來實現降本、同時具備將其制備成膜產品的客觀優(yōu)勢，后期一體化發(fā)展?jié)摿ψ罡摺?/p>
產能與量產的距離
不同路線固態(tài)電解質的制備挑戰(zhàn)已在高工鋰電以往文章中解釋。此文主要對其產品形態(tài)：漿料、膜的量產挑戰(zhàn)進行補充。
上文提及，市場對于無機固態(tài)電解質漿料的需求更大，但此類產品由于重力作用、顆粒間相互作用等，易在24小時內發(fā)生固態(tài)電解質沉降至底部，導致粒度不均、上下層固含量不穩(wěn)定的情況，無法作為庫存儲備，現配現用會影響生產效率；進入生產過程中還會使得上料值難以精準確定，最終影響電池一致性。
此外，固含量過低、溶劑含量過高，則會帶來原材料成本增加（溶劑為最終揮發(fā)的無效成分），運輸成本增加（溶劑質量占比高）、安全風險增加（部分有機溶劑易燃易爆）等不利影響。固含量上限能否突破30%是一個參考指標。
以上挑戰(zhàn)阻礙了無機固態(tài)電解質的規(guī)模應用。其解決既需要通過調整材料配比（分散劑、溶劑等的選擇與搭配），也離不開對分散、研磨等關鍵工序做出改進，結果上追求的是同時滿足工藝簡單、固含量穩(wěn)定、再分散性好、運輸成本低和無添加劑的要求。
有專利指出，采用兼具破碎和超聲功能的研磨方式（破碎對原材料粒度要求更低、工藝簡單）替代高速離心、單一超聲分散等，能獲得粒度與固含量更穩(wěn)定的漿料。相關企業(yè)可通過對研磨設備選型，研磨時間與線速度控制等來構建技術壁壘。
當前有公司，基于LATP氧化物固態(tài)電解質可實現超過40%的固含量，可支持生產之日起的2個月保質期、沉降穩(wěn)定性表現為30天后固含量變化小于等于1%，為產業(yè)中進度較為領先的代表。
對于固態(tài)電解質膜來說，其制備方式同樣可分為干、濕法兩種。
干法工藝成膜，可理解為采用干法電極技術來制備膜形態(tài)的固態(tài)電解質，其中粘接劑原纖法主要通過高速剪切分散將電解質材料、粘結劑（PTFE為主）與鋰鹽進行混合，然后通過擠壓流延、輥壓等工序制備固態(tài)電解質膜。
輥壓過程中，由于剛性模具和單向壓制存在應力和密度分布不均勻的缺點，易導致成膜密度低（厚度控制難）、孔隙率高，最終導致固態(tài)電池中阻抗增加、促進鋰枝晶生長。
這對于輥壓設備的工作壓力、輥壓精度以及均勻度提出更高要求，或推動新型輥壓機的迭代。
柔荷新能源選擇了豐田主導的噴涂路線，并基于對氣流紡絲、懸浮噴涂技術的創(chuàng)新，來實現有機/無機復合固體電解質薄膜的規(guī)?；苽洹Ｔ摴居诮衲?月獲得了千萬元天使輪融資。
濕法路線則基于電解質漿料，支持模具支撐、正極支撐、骨架支撐多種成膜方式，與現有鋰電產線設備兼容性高，成膜效率較高。
從湖南恩捷公開披露的信息來看，其近期突破的硫化物基固態(tài)電解質膜實驗室制備，采用的便是濕法工藝。由于硫化物易與部分有機物發(fā)生反應，對溶劑、粘結劑等的選擇提出了更大挑戰(zhàn)。此外溶劑干燥、回收將成為量產階段的挑戰(zhàn)。
