“要将电动化进行到底ღ★✿ღ★,全力攻克下一代电动化核心技术——全固态电池技术ღ★✿ღ★,估计2030年左右全固态电池可能产业化ღ★✿ღ★,技术再上一个大台阶ღ★✿ღ★。此外ღ★✿ღ★,全固态电池会使我们的安全再升一个档次ღ★✿ღ★。”
中国科学院院士ღ★✿ღ★、中国全固态电池产学研协同创新平台理事长欧阳明高曾在接受《中国经营报》等媒体记者采访时表示ღ★✿ღ★。
近日ღ★✿ღ★,在2024世界动力电池大会上优发国际登录首页ღ★✿ღ★。ღ★✿ღ★,欧阳明高再次强调发展全固态电池的重要性ღ★✿ღ★,但他同时指出ღ★✿ღ★,要循序渐进ღ★✿ღ★。“电池(技术)不是一天就能被颠覆的ღ★✿ღ★,欲速不达ღ★✿ღ★,循序渐进ღ★✿ღ★,可能是最快的速度ღ★✿ღ★。要面向2030年大规模产业化ღ★✿ღ★,不要一上来就提很高的目标ღ★✿ღ★。”
随着现有液态锂离子电池密度已接近理论极限ღ★✿ღ★,产业链上的企业正在攻关新一代电池技术ღ★✿ღ★。其中ღ★✿ღ★,全固态电池因高安全性和高能量密度被行业视为最具潜力的“下一代动力电池”ღ★✿ღ★。
不只中国ღ★✿ღ★,日ღ★✿ღ★、韩ღ★✿ღ★、美ღ★✿ღ★、欧等国家和地区也在加大力度布局全固态电池ღ★✿ღ★,力图率先取得优势ღ★✿ღ★。宁德时代副总裁孟祥峰表示ღ★✿ღ★:“固态电池现在很热ღ★✿ღ★,日韩也在这个赛道上努力ღ★✿ღ★,中国很多企业都在努力ღ★✿ღ★,但仍然需要创新型企业和大型化工企业进入ღ★✿ღ★,要保证我们的产业链建起来ღ★✿ღ★。”
2024年ღ★✿ღ★,固态电池赛道成为受投资人关注的板块之一ღ★✿ღ★。近期ღ★✿ღ★,固态电池概念股日趋活跃ღ★✿ღ★,9月4日ღ★✿ღ★,德尔股份ღ★✿ღ★、科恒股份ღ★✿ღ★、南都电源收获20%的涨停板ღ★✿ღ★。
其中ღ★✿ღ★,中创新航发布的“无界”全固态电池技术ღ★✿ღ★,能量密度达430Wh/kgღ★✿ღ★,容量50Ahღ★✿ღ★;同时在电池运行压力ღ★✿ღ★、寿命ღ★✿ღ★、功率方面均取得重要突破优发娱乐官网首页入口下载ღ★✿ღ★,ღ★✿ღ★,计划于2027年装车ღ★✿ღ★。
鹏辉能源发布20Ah和2000mAh两款软包全固态电池ღ★✿ღ★,能量密度为280Wh/kgღ★✿ღ★,未来有望做到300Wh/kg以上ღ★✿ღ★。该公司披露ღ★✿ღ★,预计2025年启动中试研发并小规模生产ღ★✿ღ★,2026年将正式建立产线并批量生产ღ★✿ღ★。
值得一提的是ღ★✿ღ★,通过独特的电解质湿法涂布工艺ღ★✿ღ★,鹏辉能源成功绕开氧化物固态电解质高温烧结过程ღ★✿ღ★,避开陶瓷材料固有脆性优发娱乐官网入口app下载ღ★✿ღ★,ღ★✿ღ★,大幅简化工艺北山惠理ღ★✿ღ★。
“采用此工艺的固态电池ღ★✿ღ★,整体成本相较常规锂电成本预计仅高出15%左右ღ★✿ღ★。未来3—5年ღ★✿ღ★,随着工艺不断优化及材料进一步降本ღ★✿ღ★,有望达到与常规锂电相同成本ღ★✿ღ★。”鹏辉能源方面介绍ღ★✿ღ★。
德尔股份在回应投资者提问时表示ღ★✿ღ★,目前固态电池产品已通过第三方机构的针刺试验ღ★✿ღ★、过充电试验和加热试验ღ★✿ღ★。同时ღ★✿ღ★,公司已与江铃新能源签订了《固态电池战略合作协议》ღ★✿ღ★,共同致力于固态电池领域的创新和发展ღ★✿ღ★。
南都电源在互动平台表示ღ★✿ღ★,公司自2017年开展固态电池的研制工作ღ★✿ღ★,并于2020年承担浙江省固态电池重点研发计划ღ★✿ღ★,目前固态电池产品能量密度可达350Wh/kgღ★✿ღ★,循环寿命2000次优发国际官方网站ღ★✿ღ★,已通过热箱ღ★✿ღ★、短路等安全项测试北山惠理ღ★✿ღ★,各项指标顺利完成ღ★✿ღ★,将于今年四季度完成项目验收ღ★✿ღ★。
全球动力电池龙头企业宁德时代近日在接受机构调研时提及ღ★✿ღ★,公司在全固态电池上持续坚定投入ღ★✿ღ★,技术处于行业领先水平ღ★✿ღ★,2027年有望实现小批量生产ღ★✿ღ★。
宁德时代董事长曾毓群表示ღ★✿ღ★,宁德时代在全固态电池的研发已有七八年ღ★✿ღ★,对比全球发展情况应该是“领先一大步”或者说是“secondtonone”(首屈一指)ღ★✿ღ★。
值得关注的是ღ★✿ღ★,近日ღ★✿ღ★,中国科学院青岛生物能源与过程研究所武建飞研究员带领的先进储能材料与技术研究组ღ★✿ღ★,研发出用于全固态锂硫电池的新型硫化锂正极材料ღ★✿ღ★,能量密度超过600Wh/kgღ★✿ღ★,与目前已商业化的锂离子电池相比ღ★✿ღ★,其能量密度高出1倍有余ღ★✿ღ★,且成本更低ღ★✿ღ★。
中国科学院院士陈军今年3月曾透露ღ★✿ღ★:“团队已经研发出400Wh/kg的固态电池优发国际官方网站ღ★✿ღ★。未来的1—2年北山惠理ღ★✿ღ★,我们要突破600Wh/kg的固态电池的研发ღ★✿ღ★,充一次电ღ★✿ღ★,电动汽车就可以跑1000公里以上ღ★✿ღ★。”
在安全性和能量密度方面远超液态锂离子电池是企业研发固态电池的动力ღ★✿ღ★。“为什么中国需要全固态电池?因为全固态电池具有技术颠覆的性能潜力ღ★✿ღ★。”欧阳明高解释ღ★✿ღ★,全固态电池还有高安全性ღ★✿ღ★、高能量密度ღ★✿ღ★、高功率特性ღ★✿ღ★,以及温度适应性更宽等特点ღ★✿ღ★。
多家机构的研报显示ღ★✿ღ★,目前ღ★✿ღ★,液态锂电池能量密度的理论极限在350Wh/kg左右ღ★✿ღ★,主流液态三元电池的能量密度可以做到260Wh/kg—280Wh/kgღ★✿ღ★,其中ღ★✿ღ★,能量密度在250Wh/kg左右ღ★✿ღ★,对应续航500公里—700公里优发国际官方网站ღ★✿ღ★,固态电池能量密度有望达到500Wh/kgღ★✿ღ★,续航里程有望翻倍实现1000公里以上ღ★✿ღ★。
欧阳明高介绍ღ★✿ღ★:“我们的实验表明ღ★✿ღ★,全固态电池1C(C是用来表示电池充放电能力倍率)充电循环可以达到1000次ღ★✿ღ★,5C充电循环可以达到10000次ღ★✿ღ★,这也是全固态电池成为未来动力电池重要发展方向的因素之一ღ★✿ღ★。”
“当前(固态电池)行业最高水平只到4(10分制)ღ★✿ღ★,做出了一些器件样品ღ★✿ღ★,进行了一些实验验证ღ★✿ღ★。”曾毓群的话在一定程度上给反应热烈的资本市场降温ღ★✿ღ★。
比亚迪首席技术官(CTO)孙华军表示ღ★✿ღ★:“目前ღ★✿ღ★,我们实际的状态还是从早期的实验室到工程化这个转化的过程ღ★✿ღ★。”
即便已有企业给出了固态电池市场化推广时间表ღ★✿ღ★,但从实验室到工厂ღ★✿ღ★,从样品到量产ღ★✿ღ★,这条路注定不会一帆风顺ღ★✿ღ★。要想在汽车行业实现大规模应用ღ★✿ღ★,固态电池在材料设计ღ★✿ღ★、制造工艺ღ★✿ღ★、装备生产和成本控制等方面还有较长的路要走ღ★✿ღ★。
欧阳明高等业内人士认为ღ★✿ღ★,固态电池研发推进要“循序渐进”北山惠理ღ★✿ღ★。“我做燃料电池的体会是一次解决一个问题ღ★✿ღ★。固态电池也一样ღ★✿ღ★,首先要解决固态电解质的问题ღ★✿ღ★,先把这个问题解决优发国际官方网站ღ★✿ღ★,我们不要正极也变ღ★✿ღ★、负极也变北山惠理ღ★✿ღ★、电解质也变ღ★✿ღ★,怎么可能一次都解决ღ★✿ღ★。”
他认为ღ★✿ღ★,固态电池的参数也需要一步一个脚印慢慢提升ღ★✿ღ★,而不是迅速在热管理ღ★✿ღ★、能量密度ღ★✿ღ★、充电速度等方面完成对传统液态电解质电池的超越ღ★✿ღ★。
欧阳明高举例ღ★✿ღ★,可以先把固态电池的安全性提高到300Wh/kg磷酸铁锂电池那种安全性ღ★✿ღ★,再解决固态电池在不同温度下表现的稳定性问题ღ★✿ღ★,进而将负极材料切换为硅碳路线ღ★✿ღ★。
产业层面对固态电池量产给出的时间表是2027年ღ★✿ღ★。曾毓群举例ღ★✿ღ★,如果用数字1—9表示固态电池技术和制造的成熟度ღ★✿ღ★,1是刚开始涉及该领域ღ★✿ღ★,9是技术成熟可以投入大规模生产北山惠理ღ★✿ღ★。
“公司的全固态电池研发项目目前处于4的水平ღ★✿ღ★,目标是到2027年达到7—8的水平ღ★✿ღ★,有望实现小批量生产全固态电池ღ★✿ღ★。”宁德时代曾在接受机构调研时表示ღ★✿ღ★。
曾毓群指出ღ★✿ღ★:“全固态电池关键在于材料和化学体系ღ★✿ღ★,最难的是界面问题北山惠理ღ★✿ღ★,即颗粒与颗粒间的离子传输ღ★✿ღ★。”
孙华军判断ღ★✿ღ★,2027—2029年将会是硫化物固态电池的示范期优发国际网官网在线ღ★✿ღ★。ღ★✿ღ★,主要针对中高端电动车ღ★✿ღ★。2030—2032年ღ★✿ღ★,硫化物固态电池会进入拓展期ღ★✿ღ★,将运用到主流电动汽车ღ★✿ღ★。
此外ღ★✿ღ★,全固态电池的成本高也是其商业化的“拦路虎”ღ★✿ღ★。根据产业链上的公司公布的数据ღ★✿ღ★,当前半固态电池成本已远高于商用化的液态电池成本ღ★✿ღ★。考虑到电解质材料变化ღ★✿ღ★、生产工艺改变ღ★✿ღ★、产品质量控制经验不足导致的工程验证周期长等多重因素优发国际官方网站ღ★✿ღ★,全固态电池成本会更高ღ★✿ღ★。
欧阳明高院士工作站董事长兼总经理华剑锋在接受钛媒体采访时直言ღ★✿ღ★:“原材料其实都不贵ღ★✿ღ★,但要做成固态电池就贵了ღ★✿ღ★,毕竟现在固态电池的产业链还未形成规模ღ★✿ღ★,没有批量生产的设备ღ★✿ღ★。”
他举例ღ★✿ღ★,比如生产材料的湿度要控制在一个极低的水平ღ★✿ღ★,或电解质需要在一种惰性气体下才能制备ღ★✿ღ★,这就要求比较高的成本ღ★✿ღ★。孙华军表示ღ★✿ღ★:“随着固态电池的发展ღ★✿ღ★,一些技术相对成熟之后ღ★✿ღ★,在产业链构建上会有一些变化ღ★✿ღ★,比如硅碳在固态电池里面可以有100%应用的机会ღ★✿ღ★。”