硫化物固態(tài)電解質(zhì)因其高離子電導(dǎo)率而被廣泛看好，其核心原料 —— 高純度硫化鋰的制備，已成為電解液企業(yè)切入固態(tài)賽道的首個關(guān)鍵戰(zhàn)場。

天賜材料近期透露，公司已選擇液相法制備硫化鋰。這一技術(shù)路徑的核心在于對雜質(zhì)的精準(zhǔn)控制。公司指出，市場上對純度的要求各異，但關(guān)鍵在于識別并控制對下游電芯性能有實質(zhì)影響的特定雜質(zhì)，而非單純追求 “幾個 9” 的純度指標(biāo)。液相法在控制碳含量、殘余溶劑及氯離子等方面具有天然優(yōu)勢。目前，天賜的硫化鋰仍處于實驗室公斤級樣品階段，目標(biāo)是在 2025 年底前產(chǎn)出百公斤級樣品。基于自產(chǎn)的液相硫化鋰，天賜能夠一步合成固態(tài)電解質(zhì)，這將帶來顯著的成本優(yōu)勢。其樣品在空氣穩(wěn)定性方面取得了突破，在低露點環(huán)境下放置 24 小時后，離子電導(dǎo)率仍能保持 85% 以上。這一特性對于擺脫手套箱、實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)至關(guān)重要。

同樣采用液相法路徑的還有主營電解液添加劑的華盛鋰電。該公司憑借在合成與提純方面的技術(shù)積累，已與客戶共同開發(fā)出離子電導(dǎo)率達(dá)到 5.57mS/cm 的 Li6PS5Cl 硫化物固態(tài)電解質(zhì)。

與此同時，電解液巨頭新宙邦則通過與隔膜企業(yè)星源材質(zhì)成立的合資公司新源邦進(jìn)行布局。新源邦在硫化物電解質(zhì)的研發(fā)上已取得成果，完成了超百公斤規(guī)模的生產(chǎn)，并計劃到 2025 年底建成 10 噸 / 年的生產(chǎn)線，顯示出更具規(guī)模的產(chǎn)能雄心。

在通往全固態(tài)的漫長道路上，半固態(tài)凝膠電解質(zhì)被視為離產(chǎn)業(yè)化最近的解決方案。其最大優(yōu)勢在于對現(xiàn)有電芯生產(chǎn)工藝改動小，能夠快速實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

天賜材料正致力于原位固化凝膠電解質(zhì)方案。該方案主要滿足客戶出于安全角度、希望降低漏液風(fēng)險的需求。然而，技術(shù)挑戰(zhàn)也同樣顯著。當(dāng)電芯從小型樣品放大至數(shù)十甚至數(shù)百安時的大尺寸動力電池時，凝膠在內(nèi)部聚合的均一性成為一大難題，直接影響電池的穩(wěn)定性。此外，凝膠電解質(zhì)的設(shè)計需要在離子電導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度之間取得平衡。高強(qiáng)度的凝膠往往導(dǎo)電率偏低，反之亦然。同時，要匹配高能量密度的三元正極，聚合物骨架的抗氧化性也必須優(yōu)化。目前，主流方案中聚合物含量僅占約 10%，其核心仍是液體電解液組分。盡管存在瓶頸，天賜的凝膠電解質(zhì)已能做到常溫下離子電導(dǎo)率大于 5mS/cm，并初步驗證了在三元體系中，其高溫性能優(yōu)于傳統(tǒng)液態(tài)電解液。

另一個值得關(guān)注的趨勢是，部分企業(yè)不再局限于單一材料的開發(fā)，而是開始進(jìn)行系統(tǒng)性的協(xié)同布局。

天賜材料在開發(fā)耐高壓電解液的同時，也深度介入了 5V 鎳錳酸鋰高電壓正極材料的開發(fā)。公司認(rèn)為，鎳錳酸鋰相較于磷酸鐵鋰，能量密度可提升 20% 以上，且不含鈷，在 PACK 層面的成本能降低約 18%。然而，鎳錳酸鋰商業(yè)化的最大障礙在于其與電解液的兼容性問題，尤其是在高溫下循環(huán)衰減快、產(chǎn)氣嚴(yán)重。為此，天賜不僅從溶劑和添加劑入手，開發(fā)能夠承受 5V 高電壓的氟代溶劑和抑制錳溶出的添加劑，還從正極材料本身著手，通過優(yōu)化前驅(qū)體工藝和表面包覆，來提升材料穩(wěn)定性。這種 “材料 + 電解液” 的捆綁式開發(fā)，體現(xiàn)了更深層次的戰(zhàn)略思考。

并非所有企業(yè)都將寶押在固態(tài)電解質(zhì)本身。石大勝華則選擇了另一條關(guān)鍵路徑 —— 硅基負(fù)極。硅基負(fù)極是匹配高能量密度電池的下一代負(fù)極材料，但其應(yīng)用同樣需要電解液的配合。石大勝華利用自身在化工領(lǐng)域的優(yōu)勢，已建成千噸級硅基負(fù)極產(chǎn)線，并正加速推進(jìn) 3 萬噸 / 年的項目建設(shè)，直接瞄準(zhǔn) 4680 電池等市場需求。

此外，昆侖新材等企業(yè)則展現(xiàn)了更廣泛的技術(shù)覆蓋，其產(chǎn)品同時涉及硫化物、氧化物粉體及漿料，并能根據(jù)客戶需求定制不同粒徑的產(chǎn)品。

總體來看，面對固態(tài)電池帶來的產(chǎn)業(yè)變革，中國的電解液企業(yè)已經(jīng)結(jié)束了觀望期。它們正憑借自身在化學(xué)合成、提純及產(chǎn)業(yè)化方面的核心能力，從不同維度切入這場技術(shù)競賽。無論是聚焦核心原料，還是選擇務(wù)實的過渡方案，抑或是進(jìn)行跨領(lǐng)域的協(xié)同開發(fā)，一場圍繞下一代電池材料的深度競逐已經(jīng)全面展開。