固態電池“上車”提速

近日,上汽集團擬向清陶能源追加投資近27億元,深化佈局固態電池技術。據悉,清陶能源專注於固態鋰電池、陶瓷隔膜、鋰電生產設備的研發生產,並已在固態電池核心材料、核心工藝、定製設備方面實現自主可控,是國內最早實現量產交付的固態電池企業之一。

基於安全和能量密度優勢,固態電池目前已成爲動力電池重要發展方向,吸引諸多車企、電池廠商持續加碼佈局。業內有觀點指出,固態電池作爲新型儲能技術,不僅政策支持,還備受市場關注,未來有望實現技術突破和產業化快速發展。

企業研發不斷提速

據瞭解,固態電池是一種採用固態電解質的電池,相比傳統液態電池具有更高的能量密度、更長的壽命和更高的安全性能。傳統鋰電池的電解質爲液態,遇到空氣易燃燒爆炸,而固態電池的固態電解質安全性更優,這是吸引相關公司投入到固態電池領域開發的重要原因之一。

除上汽集團外,當前已有多家國內外車企積極佈局固態電池技術。國內方面,蔚來近日在發佈會中表示,150kWh電池包將於7月上線。該電池採用固態電解液、硅碳複合負極材料、超高鎳正極材料,單體能量密度達360Wh/kg。國際方面,今年4月,本田表態,除繼續推進液態鋰離子電池的發展進化外,還將開發和推出半固態和全固態電池等新一代電池。寶馬此前也表示,將於今年開始測試與美國電池技術公司合作開發的固態電池。據悉,搭載該固態電池的測試車將於2025年之前上路,配備固態電池的量產車型將在2030年推出。

車企對固態電池裝車躍躍欲試,也刺激上游電池供應商研發提速。目前,衛藍新能源、贛鋒鋰業等電池企業均已公開表示,公司業務覆蓋固態電池相關產品,且多家公司預計產品將在2023年批量交付。贛鋒鋰業近期接受投資者調研時表示,公司一代固態電池已經開始量產,二代固態電池安全性能完全達到車規要求,研發樣品電池的循環性能已達到車企要求。

半固態電池量產裝車在即

當前,全球都在積極探索固態電池的研發,不過,值得注意的是,由於目前全固態電池技術和工藝難題仍未完全解決,且成本較高,因此,我國電池企業普遍選擇“從液態到半固態再到固態”的漸進式發展路線。

“相比於半固態,全固態電池肯定更具優勢。但現在全固態在技術上還沒有完全被攻克。”伊維經濟研究院研究部總經理吳輝此前接受《中國能源報》記者採訪時提到,“所以,目前業內普遍將目光聚焦於一種折中產品,也就是還含有一部分電解液的半固態電池。”

據瞭解,半固態路線對於現有液態鋰離子電池體系更小,被視作全固態的過渡路線。“理論上講,固態電池目前基本上存在界面阻抗、生產工藝及成本等幾個方面的系列問題,這些問題如果改用半固態半液態的技術路線,都能得到緩解或者基本解決。”一位從業者對《中國能源報》記者表示。

蔚來創始人李斌曾公開表示,全固態電池量產還是很遠的事情。業內預計真正的全固態電池量產仍需5年-10年。

不過,半固態電池作爲一種過渡方案,已經迎來量產裝車的關鍵時點。今年以來,多家企業宣佈,半固態電池產品實現量產應用。例如,近日工信部最新的變更擴展公告目錄顯示,蔚來爲其三款車型增加了電池供應商——自研並生產半固態電池的衛藍新能源;孚能科技在互動平臺上表示,公司將加快固態電池的研發及產業化進程,目前半固態電池已逐步實現產業化。

光大證券研報稱,隨着各正負極廠商與電池廠商紛紛加大研發力度,半固態電池量產裝車已經提上日程。預計今年會有一批領先的半固態電池企業逐漸發佈車規級電池,2024年-2025年將是半固態電池商業化的轉折點。

市場潛力巨大

不過,雖然半固態電池技術路線已經成爲諸多企業的過渡首選,但從目前來看,仍面臨一定難題。據瞭解,儘管半固態電池可以實現量產,但其成本仍比液態電池高出不少,且性能上並沒有顯著提升,因此性價比不高,未來仍需通過規模化生產進一步降低成本。

在業內人士看來,半固態電池裝車量產能夠爲全固態電池產業鏈佈局打下基礎,隨着技術革新,混合固液電池將逐步減少液態電解質的用量,最終實現全固態的目標。

“現在,許多企業都在積極生產半固態電池,但半固態電池畢竟是一個過渡產品,最終還是會走上全固態路線。”吳輝認爲。

有觀點指出,一旦固態電池實現產業化,其高能量密度、安全性好等多方面優勢將得以充分體現,或將成爲動力電池行業發展的關鍵技術路線。華泰證券研報稱:“固態電解質的引入可以大幅提升電池安全性能。同時,匹配高能量密度正負極可以提升電池能量密度。固液混合電池電解質路線已形成初步共識,將逐步向全固態演進。但是,全固態路線當前仍處於研發階段,短期內將仍以固液混合電池爲主要路線,預計2030年全球固態電池市場空間將超3000億元。”

本文作者:姚美嬌,來源:中國能源報,原文標題:《固態電池“上車”提速》