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固态电池“上车”提速

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近日,上汽集团拟向清陶能源追加投资近27亿元,深化布局固态电池技术。据悉,清陶能源专注于固态锂电池、陶瓷隔膜、锂电生产设备的研发生产,并已在固态电池核心材料、核心工艺、定制设备方面实现自主可控,是国内最早实现量产交付的固态电池企业之一。

基于安全和能量密度优势,固态电池目前已成为动力电池重要发展方向,吸引诸多车企、电池厂商持续加码布局。业内有观点指出,固态电池作为新型储能技术,不仅政策支持,还备受市场关注,未来有望实现技术突破和产业化快速发展。

企业研发不断提速

据了解,固态电池是一种采用固态电解质的电池,相比传统液态电池具有更高的能量密度、更长的寿命和更高的安全性能。传统锂电池的电解质为液态,遇到空气易燃烧爆炸,而固态电池的固态电解质安全性更优,这是吸引相关公司投入到固态电池领域开发的重要原因之一。

除上汽集团外,当前已有多家国内外车企积极布局固态电池技术。国内方面,蔚来近日在发布会中表示,150kWh电池包将于7月上线。该电池采用固态电解液、硅碳复合负极材料、超高镍正极材料,单体能量密度达360Wh/kg。国际方面,今年4月,本田表态,除继续推进液态锂离子电池的发展进化外,还将开发和推出半固态和全固态电池等新一代电池。宝马此前也表示,将于今年开始测试与美国电池技术公司合作开发的固态电池。据悉,搭载该固态电池的测试车将于2025年之前上路,配备固态电池的量产车型将在2030年推出。

车企对固态电池装车跃跃欲试,也刺激上游电池供应商研发提速。目前,卫蓝新能源、赣锋锂业等电池企业均已公开表示,公司业务覆盖固态电池相关产品,且多家公司预计产品将在2023年批量交付。赣锋锂业近期接受投资者调研时表示,公司一代固态电池已经开始量产,二代固态电池安全性能完全达到车规要求,研发样品电池的循环性能已达到车企要求。

半固态电池量产装车在即

当前,全球都在积极探索固态电池的研发,不过,值得注意的是,由于目前全固态电池技术和工艺难题仍未完全解决,且成本较高,因此,我国电池企业普遍选择“从液态到半固态再到固态”的渐进式发展路线。

“相比于半固态,全固态电池肯定更具优势。但现在全固态在技术上还没有完全被攻克。”伊维经济研究院研究部总经理吴辉此前接受《中国能源报》记者采访时提到,“所以,目前业内普遍将目光聚焦于一种折中产品,也就是还含有一部分电解液的半固态电池。”

据了解,半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更小,被视作全固态的过渡路线。“理论上讲,固态电池目前基本上存在界面阻抗、生产工艺及成本等几个方面的系列问题,这些问题如果改用半固态半液态的技术路线,都能得到缓解或者基本解决。”一位从业者对《中国能源报》记者表示。

蔚来创始人李斌曾公开表示,全固态电池量产还是很远的事情。业内预计真正的全固态电池量产仍需5年-10年。

不过,半固态电池作为一种过渡方案,已经迎来量产装车的关键时点。今年以来,多家企业宣布,半固态电池产品实现量产应用。例如,近日工信部最新的变更扩展公告目录显示,蔚来为其三款车型增加了电池供应商——自研并生产半固态电池的卫蓝新能源;孚能科技在互动平台上表示,公司将加快固态电池的研发及产业化进程,目前半固态电池已逐步实现产业化。

光大证券研报称,随着各正负极厂商与电池厂商纷纷加大研发力度,半固态电池量产装车已经提上日程。预计今年会有一批领先的半固态电池企业逐渐发布车规级电池,2024年-2025年将是半固态电池商业化的转折点。

市场潜力巨大

不过,虽然半固态电池技术路线已经成为诸多企业的过渡首选,但从目前来看,仍面临一定难题。据了解,尽管半固态电池可以实现量产,但其成本仍比液态电池高出不少,且性能上并没有显著提升,因此性价比不高,未来仍需通过规模化生产进一步降低成本。

在业内人士看来,半固态电池装车量产能够为全固态电池产业链布局打下基础,随着技术革新,混合固液电池将逐步减少液态电解质的用量,最终实现全固态的目标。

“现在,许多企业都在积极生产半固态电池,但半固态电池毕竟是一个过渡产品,最终还是会走上全固态路线。”吴辉认为。

有观点指出,一旦固态电池实现产业化,其高能量密度、安全性好等多方面优势将得以充分体现,或将成为动力电池行业发展的关键技术路线。华泰证券研报称:“固态电解质的引入可以大幅提升电池安全性能。同时,匹配高能量密度正负极可以提升电池能量密度。固液混合电池电解质路线已形成初步共识,将逐步向全固态演进。但是,全固态路线当前仍处于研发阶段,短期内将仍以固液混合电池为主要路线,预计2030年全球固态电池市场空间将超3000亿元。”

本文作者:姚美娇,来源:中国能源报,原文标题:《固态电池“上车”提速》

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