固态电池的发展近来备受业界的期待。固态电池更安全，能量密度更高，将从根本上解决现有锂电池的安全性问题，加速电动车普及。
根据SNE Research发布统计数据显示，2022年全球电动汽车动力电池装机量约为517.9GWh，同比增长71.8%。TOP10依旧被中日韩企业瓜分，但行业格局发生了不小的变化。
韩国是仅次于中国以外的世界第二大电池制造国，2022年韩国三大电动汽车电池制造商LG新能源、SK On 、三星SDI的市场份额占比合计为23.7%，同比下降6.5个百分点。下面主要来看一下韩国电池企业在固态电池上的最新进展。
韩国SK集团电池研究负责人曾在2022年表示，公司计划在2025年前推出使用三元正极和硅/石墨负极的固态电池，在2030年前推出锂金属负极电池。
近日，韩国SK集团旗下电池制造商SK on与檀国大学共同研发出新款氧化物固态电解质，具有全球最高锂离子电导率，有望提升全固态电池的竞争力，SK on已在韩国内外为该技术成果申请了专利。
研发团队对氧化物固态电解质材料LLZO（由锂、镧、锆、氧构成）的添加剂进行了调整，新材料的锂离子电导率提升了70%，提升材料的快充性能，同时这项技术还能均匀控制LLZO微观结构，从而确保材料的空气稳定性。新款氧化物固态电解质理论上可以将电池容量提高25%。
与硫化物固态电解质相比，氧化物固态电解质的离子电导率较低，但化学稳定性较高，能更好抑制锂枝晶形成，进而可以用高容量锂金属负极替代石墨负极。
目前，SK on正在研发两款全固态电池：聚合氧化物复合材料固态电池和硫化物固态电池，公司计划在2026年完成这两款电池的早期原型，并在2028年实现商业化。目前，SK on下一代电池试验工厂正在忠清南道大田市电池研究中心建设，预计将于2024年完工。
LG新能源副总裁孙权男在2023年世界动力电池大会上透漏了公司的电池研发路线，首先，计划在2026年前实现‘安全改进型’聚合物基半固态电池商业化。随后，将使用更高容量的负极，如硅或金属锂，来提升能量密度。最后，随着硫化物基全固态电池的开发，将能够实现电池级别没有火灾和爆炸的绝对安全。
LG新能源固态电池的时间表大致是2026年前实现聚合物基半固态电池商业化，能量密度大约在650Wh/L。2028年将推出750Wh/L的聚合物固态电池和完成硫化物全固态电池开发，2030年推出超过900Wh/L的硫化物全固态电池。
据孙权男介绍，LG新能源的全固态电池基于硫化物体系，具有几个优点：与氧化物基全固态电池相比，它无需高温烧结工艺，具有更高的离子导电率和软力学性能。与半固态电池相比，因为零液体系统和100摄氏度以上的卓越耐高温性，全固态电池是本征安全的电池。
据彭博新能源财经报道，三星SDI预计将于2027年实现量产全固态电池。
根据目前的消息，三星SDI目前正在进行全固态电池材料的验证；2023年下半年开始小规模的电池生产和验证，位于首尔以南30公里的水原研发中心的固态电池试点生产线（S-line）已经完工；随后，在2025年开发出大型电池生产技术；最后，计划在2027年量产全固态电池。
三星旗下电子零部件供应商三星电机表示正在研究开发和制造针对IT设备的氧化物固态电池。所采用的技术路线是陶瓷氧化物类型，已申请了14项相关专利。
三星子公司SDI在陶瓷电解质固态电池也有布局，目前公司相关量产计划已提上日程。三星SDI目前正在研发陶瓷硫化物固态电池，结合高镍技术、高性能硫化物固态电解质、新型阴极和堆叠技术，可实现高功率输出，兼具高安全性、高能量密度等优势。
全固态电池具有更高能量密度和安全性，预计搭载的纯电动车可以减重5-9%，同时全固态电池的体积也更小，还能有效提升车内空间表现。据三星SDI估算，到2030年全固态电池的市场规模可达40GWh，市场替代前景广阔。
整体来讲，韩国在固态电池应用方面处于第一梯队，主要的特点是企业自行研发与外部合作并行,技术路线上以主攻硫化物技术体系为主，但同时在氧化物、聚合物体系也有技术储备和积累，可能是基于不押宝单一路线，也可能是出于技术过度阶段的电池体系适配的考虑。
目前韩企的电芯开发速度逊于日本，也很可能落后于国内半固态电池的落地进程，但韩企在电池的正负极材料上具有技术和研发优势，特别是在高能量密度的高镍三元等材料，有望较快搭建固态电池材料供应链。
文章来源：新能源化工材料
