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固态电池产业化稳步推进

日期:2023-01-24    来源:中国能源报  作者:杨梓

能源资讯中心

2023
01/24
08:23
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关键词: 固态电池 国轩高科 孚能科技

众多电池企业、车企相继晒出自己固态电池研发成果,固态电池是否已经迎来大规模商业化应用阶段?

近日,国轩高科表示,公司的高安全半固态电池单体能量密度达360Wh/kg,配套车型的电池包电量达160KWh,续航里程超过1000公里,半固态电池匹配客户需求,预计2023年批量交付;长安深蓝表示,从1年多前就开始加速半固态电池研发,目前已经进入工程化研发阶段,2025年将搭载整车应用;2022年12月底,美国固态电池厂商QuantumScape宣布,目前已经将其首批24层原型固态电池交付汽车厂商,后续将会进行大量测试……近日,众多电池企业、车企相继晒出自己固态电池研发成果,固态电池是否已经迎来大规模商业化应用阶段?

多方争相入局

新技术、新材料的应用使得动力电池衍生出各种不同体系,在追求电池高能量密度、电动汽车千里续航的当下,固态电池脱颖而出。业内专家普遍认为,固态电池的优点主要体现在安全性和能量密度提升上。全固态电池不含电解液,安全性较高。同时,固态电池使用锂金属负极可显著提升能量密度,可将现有300Wh/kg的能量密度提升至500Wh/kg。而固态电池可抑制锂枝晶的生长,使锂金属负极运用成为可能,同时降低非活性物质,可以省去冷却系统,也能够提升能量密度。

据了解,目前,奔驰、宝马、福特、通用、现代、丰田、本田等车企和宁德时代、中创新航、LG新能源、孚能科技等电池企业均已布局固态电池赛道,部分企业甚至已公布量产时间表。例如,丰田预计2025年将实现固态电池大规模量产应用;本田、日产均表示其全固态电池生产线将在2024年投入运营;LG新能源则预计2026年实现全固态电池量产。

同时,火热的赛道还吸引了不少企业跨界入局。例如,电缆制造企业金龙羽、制造玩具的高乐股份等均已涉足固态电池。近期,金龙羽表示,公司固态电池项目研发工作正在有序推进。华安证券的研报指出,固态电池已成为部分非传统电池企业进军锂电行业的重要突破口。

根据SNE Research的测算,2025年,我国固态电池市场有望达到30亿元,2030年有望达到200亿元。

半固态电池实现装车

目前,固态电解质材料有氧化物、硫化物、聚合物3种体系,在电导率、稳定性等方面各具优劣。不过,目前固态电池仍面临成本、材料性能等多方面挑战,全固态电池短期内难以实现大规模商业使用。

一位业内人士对记者表示:“长期看,固态电池是电池行业发展的一大趋势,但所需时间较长,目前仍未克服固固界面导电性差等问题。实际上,现在很多车企准备装的固态电池也都是半固态电池。”

据了解,半固态电池内部含有少量电解液,是液态电池到全固态电池的过渡路线。记者了解到,目前大多数企业均将半固态电池作为研发固态电池道路上的第一步。赣锋锂业近日表示,目前公司的第一代固态电池和二代电池均是半固态电池。金龙羽表示,公司研发的固态电池会沿着半固态、准固态、全固态的技术路线推进,半固态、准固态会使用少量电解液。

目前已有企业实现量产装车。2022年12月推出的岚图追光采用自研的“云母”电池系统,搭载的82kWh电池包采用了行业首个量产装车的半固态电池。岚图汽车方面称这是业内首搭半固态电池的电动汽车。此前,东风汽车也曾宣布,公司正在研发的第二代固态电池具备高安全性、高能量密度特点,预计2024年上半年可实现量产搭载,届时整车续航里程可达1000公里以上。

卫蓝新能源于近日宣布车规级半固态动力电芯下线,将首先搭载在蔚来ET7车型上。搭载这款半固态电池的蔚来ET7预计2023年上半年交付,其电池包能量密度达到360Wh/kg,更可实现充电10分钟、续航400公里。

近日,孚能科技在投资者互动平台表示,目前公司已有半固态产品实现量产装车。

优势有待进一步体现

值得注意的是,目前大多数企业公布的固态电池量产时间均在2025年后。中国科学院院士欧阳明高曾表示:“固态电池真正投入大规模商业应用的大概时间在2025年-2030年之间。实际上,我国市场现在就有,只不过是用在无人机、柔性电子等小电子产品身上。”

虽然目前固态电池商业化还不成熟,但潜力巨大。欧阳明高认为,未来动力电池很有可能出现更多材料体系方面的创新。中信建投的研报指出,固态电池若能发挥并强化安全性的部分优势,力争占据能量密度优势,将倍率、循环寿命和工艺性进一步优化,则可巩固其优势场景下的核心潜在客户。如果性能和成本进展显著,那么其市场空间会扩大,并成为锂电池的关键技术路线,至2025年,全球各类固态电池市场或达千亿元规模。

“固态电池实现产业化后高能量密度、安全性好的优势才能得到体现,未来逐步实现产业化后还会有一个成本逐渐降低的过程。”上述业内人士表示。

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