行業企業不斷加快對硫化物全固態電池的研發，今年下半年以來好消息紛至沓來。8月下旬，融捷能源宣布，其第二代全固態電池研發取得重大進展。該電池采用硫化物電解質體系，能量密度高達450Wh/kg，并已完成多輪實驗室驗證。
8月上旬，上海洗霸公告稱，該公司擬與有研稀土簽署協議，設立一家合資子公司，同時將參與競拍有研稀土硫化鋰業務相關資產，包含固態電解質用硫化鋰生產技術、硫化鋰生產線配套的相關設備，用以推動其在固態電池先進材料領域的業務發展。
更早些時候，今年6月瑞固新材硫化物固態電解質工廠在浙江衢州龍游點火，標志著其百噸級硫化物固態電解質量產線進入實際運營階段。
除此之外，近期當升科技透露，其硫化物全固態電池專用正極材料率先實現噸級出貨，相關產品已導入清陶、衛藍、輝能、贛鋒鋰電、中汽新能等多家固態電池客戶。天賜材料表示，目前該公司硫化物路線的固態電解質已處于中試階段，計劃在明年完成中試產線建設，并具備中試量產能力。
在全固態電池研發領域，硫化物技術路線備受行業追捧，目前寧德時代、億緯鋰能、國軒高科、孚能科技、松下、三星SDI等電池廠商，以及比亞迪、廣汽、一汽、長安、寶馬、福特、豐田、本田等車企，都在積極布局硫化物固態電池。
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硫化鋰供需緊張
“以比能量400Wh/kg、循環壽命1000次以上為性能目標，當前行業內全固態電池技術路線，向硫化物電解質路線聚焦。”業內機構指出，政策與市場雙重驅動下，固態電池在新能源汽車市場將迎來需求爆發。此外evtol、機器人等新興市場，也帶來了固態電池的邊際需求。
相比于氧化物、聚合物，硫化物固態電解質的離子電導率非常高，此特性使其在適配金屬鋰負極時具備顯著優勢。而且硫化物電化學穩定窗口較寬，可以在5V以上;同時它還兼具強度和加工性能，界面相容性好，是理論上極佳的固態電解質材料。
值得注意的是，硫化物全固態電池性能雖優越，但工藝復雜且目前成本高昂。業內人士指出，特別是硫化鋰作為硫化物電解質主要原材料，是影響硫化物固態電池性能和成本的關鍵，而且硫化鋰制備的環保要求也制約其產業化進程。
據招商證券測算，硫化鋰生產工藝難度高，當前市價超300萬元/噸，在固態電池電芯成本占比中超過50%，而傳統鋰電池電解液成本占比僅5%。由于硫化鋰價格居高不下，直接導致硫化物電解質成本過高，影響全固態電池的市場競爭力。
“硫化物電解質制備、成膜難度較大，又涉及硫化氫危險品，要求苛刻。上游主要材料硫化鋰，除了技術、工藝難題，環評是很大的障礙或壁壘。”業內機構分析指出，未來幾年全球硫化鋰供需可能持續緊張。
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硫化鋰量產進程提速
當下，國內外多家企業都在加大對硫化物固態電池的布局進度，業內估計2027年全球硫化鋰需求將達到1000噸，2030年有望達近萬噸。目前眾多電池產業鏈企業都在積極布局硫化鋰，其中不少產品處于中試和下游驗證階段。
天齊鋰業在半年報中透露，針對下游硫化物固態電解質對硫化鋰的需求，該公司年產50噸硫化鋰中試項目已實質落地并動工。據宣稱，其項目采用自主開發的硫化鋰制備新技術、新設備，具有低風險、快速量產的能力。
“在硫化物固態電池材料領域，公司同時布局硫化鋰和硫化物電解質兩類關鍵材料。”贛鋒鋰業表示，其硫化鋰產品主含量≥99.9%、D50≤5μm，可滿足高導電性固態電解質材料技術要求，目前已通過客戶質量認證，已向多家下游客戶供貨。
據光華科技透露，目前該公司已經具備300噸的硫化鋰相關固態電池材料產品年產能。永杉鋰業表示，該公司正積極開展固態電池原材料硫化鋰制備工藝的技術攻關工作，目前處于研發階段。天華新能表示，該公司開展硫化鋰材料的研發與產業化，已經送樣至硫化物固態電解質頭部企業。
硫化鋰主流制備路線可分為固相法、液相法、氣相法三大類。據恩捷股份介紹，該公司硫化鋰生產工藝目前使用的是固相法中的碳熱還原法，“碳熱還原法在原料和工藝上均具有較高安全性，并且工藝能夠適應批量化生產。”該公司稱，其下屬子公司湖南恩捷的百噸級硫化鋰中試線搭建完成，目前產能在爬坡中。
“公司采用固相法工藝路線，用爐子燒，質量比較好控制。”泰和科技表示，該工藝流程中不僅要忌水、忌潮氣，也要考慮爐子材質，既要耐高溫、又要耐腐蝕，材料選擇比較困難，但現在已經解決。目前硫化鋰小試已完成，正處于中試階段。
整體來看，硫化物固態電解質憑借更優秀的綜合性能，有望成為全固態電池的主流選擇。國金證券指出，當前硫化鋰尚未實現規模化生產，看好具備獨特工藝、產品性能突出的企業。隨著全固態電池產業化節奏逐漸加快，前瞻布局硫化鋰的企業有望受益。