近日,全固態電池有了新突破!
中科院之聲微博官宣,中國科學技術大學開發出一種用于全固態電池的新型硫化物固態電解質,該材料在具有硫化物固態電解質固有優勢的同時,相較其他硫化物固態電解質,成本更加低廉、更適合商業化。
今年以來,固態電池概念持續火爆,國內外各大車企、電池供應商、科研院所的技術競爭持續升溫,全固態電池量產大戰一觸即發。
固態電池持續火熱
從資本市場表現看,2024年以來,固態電池板塊相關概念多次走強,在諸多項目接連落地和技術不斷突破后,固態電池的熱度一浪高過一浪。
近日,四川首個固態電池創新產業園項目在宜賓市啟動,總投資額高達95億元,該項目由四川新能源汽車創新中心及成都賽科私募基金投資建設,分兩期建設。
此外,寧德時代公開了一項最新獲得的固態電池實用新型專利授權。特斯拉也于近日公開了一則固態電池專利信息,其研發團隊用新材料將電池循環壽命提升了10%。
大眾汽車7月11日宣布,將大幅提高與美國初創公司QuantumScape開發的固態電池產量,目標是將這項技術引入更多車輛。美國固態電池廠商Factorial于今年6月初宣布,將向其開發合作伙伴梅賽德斯-奔馳提供下一階段的固態電池B樣品。
量產方面,7月3日,電池企業欣旺達透露,預計可以在2026年將聚合物體系的全固態電池成本降至2元/Wh,與半固態電池成本接近,這也是欣旺達首次對外詳細公開在全固態電池上的進展。同日,寧德時代在接受調研時表示,公司在全固態電池上持續堅定投入,技術處于行業領先水平,2027年有望實現小批量生產。
除寧德時代、欣旺達之外,清陶能源、中創新航、蜂巢能源、輝能科技、贛鋒鋰業、億緯鋰能、國軒高科、比克電池、力神電池等動力電池廠商均公布了各自固態電池的上車計劃。海外電池廠商LGES、三星SDI等亦加速推進固態電池布局,計劃2027年至2028年量產全固態電池。
車企也陸續公布了固態電池的量產計劃。上汽集團與清陶能源聯合研發的光年固態電池將于今年10月實現量產上車。廣汽集團表示,其自主研發的全固態電池技術將于2026年量產搭載于廣汽昊鉑高端車型,能量密度超過400Wh/kg,續航里程將超過1000公里。長安汽車董事長朱華榮表示,集團研發的半固體電池將于2026年年底上市。此外,蔚來、賽力斯、哪吒等車企也宣布了半固態電池裝車量產計劃。
打開電動車時代大門的鑰匙
本就很熱的固態電池,近來又被添了一把火。
動力電池行業資深人士楊光輝分析,很多車企和供應商把目光鎖定固態電池,與電動汽車在歐洲和北美地區發展緩慢有非常直接的關系。除去政策補貼、政府基建等外部原因,單純將電動汽車與燃油車本身相對比,電動汽車在安全性和續航里程等方面存在明顯的短板。即便在國內新能源汽車技術如此發達的環境下,上述用車痛點也依然存在。
固態電池恰好能彌補這些缺憾。固態電池有四個優點,一是充電速度更快,在不增加電池重量的情況下,電動汽車的續航里程可以顯著提升。二是能量密度高,這就意味著其在續航里程上可以做得更好。三是電池安全性更高,固態電解質不易燃燒、不易爆破、無電解液走漏、不會在高溫下發生副反應,安全性大幅提高。四是電池循環壽命更長,電池是有生命的,一般用得越久電池損耗得也會更加厲害,導致容量下降,而固態電池的循環壽命明顯延長。
楊光輝指出,如果要讓電動汽車未來在市場上真正憑借自身的性能特點來吸引用戶,固態電池將是一個很好的解決方案。固態電池技術的真正突破和商業化落地,將會徹底顛覆目前的電動汽車行業??梢哉f,固態電池是一把讓電動汽車真正走進千家萬戶的鑰匙。
他進一步指出,與當下液態鋰電池技術發展相對成熟不同,固態電池的發展還處于早期階段,存在多種技術路線的并存與探索。而且,固態電池的成敗在于電解質,也就是說產業鏈的培養至關重要,這是一個長期而緩慢的過程,“3~4年內完全替代現在的液態鋰電池是不現實的”,楊光輝樂觀預計,到2030年,固態電池的市場占有率或達到5%~10%。
產業鏈優勢明顯 中國電池商宜搶先出海
據高工鋰電不完全統計,今年前7個月固態電池新增產能超過142GWh,其產能所關聯的30個項目,共涉及投資總金額超644億元,其中一個為百億元項目,業界對固態電池的熱情可見一斑。
楊光輝介紹,憑借在動力電池領域的快速發展和深厚積累,中國動力電池產業鏈更加完善,這也讓中國在固態電池市場走得更快更遠。在全固態電池這條路上,腳踏實地地漸進式發展是必由之路,中國汽車頗為務實地適時選擇了半固態電池等過渡方案,如上汽、蔚來等車企今年都將有半固態電池車型量產。
與此同時,現階段的固態電池還遠非完美。中國工程院外籍院士孫學良就曾指出,全固態電池正極、電解質、負極的化學組成和物理、化學、力學性質還需改進,材料間兼容性、界面穩定性仍需提升,電池整體的安全管理策略及工程化制備技術尚不成熟,這些都是還需突破的難關。車企和電池供應商在全力奔赴固態電池的同時,也未停止對燃料鋰電池性能的提升。
楊光輝進一步強調,固態電池對于中國電池廠商而言,遠不止是一個技術制高點,更是走向世界舞臺的絕佳契機。有雄心的中國電池廠商,其發展路徑必然是從滿足國內需求向出口型轉變。
以電動汽車產業出海的前車之鑒來看,當產業發展到一定程度再出海,將面臨政治、地緣、經濟等多重壁壘,阻礙重重。如果電池廠商和電解質企業能在固態電池產業發展的早期積極出海,充分利用國內外資源,將自己打造成一個受到國際市場認可的企業,必將造福企業和行業。
當然,眼下汽車行業極度內卷,競爭空前激烈。楊光輝也提醒,車企和動力電池企業切勿混淆全固態電池的概念,雖然國內有產業鏈優勢,但企業還是需要深耕于技術發展,虛標、 偷換概念、誤導市場和消費者,必將傷害產業鏈的發展,企業自身也會遭到反噬。
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