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蘭江水
電池聯(lián)盟注意到，近日，市場上傳出多個關(guān)于固態(tài)電池的好消息 ：
2023年4月18日，在第二十屆上海車展上，嵐圖追光上市，新車共推三款，售價區(qū)間為32.29萬元-43.29萬元。嵐圖追光全系標(biāo)配雙電機(jī)四驅(qū)動力，入門版搭載能量密度82.11kWh的半固態(tài)電池，零百加速僅需3.8秒。
在同一天的上海車展上，上汽集團(tuán)副總裁、總工程師祖似杰表示，其首款搭載固態(tài)電池的量產(chǎn)產(chǎn)品將于2025年下線。
此前據(jù)贛州市商務(wù)局網(wǎng)站，4月13日，江西省贛州市商務(wù)局發(fā)布項(xiàng)目推介，擬投資建設(shè)單體大容量固態(tài)電池1GWh儲能電站。據(jù)介紹，該項(xiàng)目用地20畝(約10000平方米)，儲能電站建在用戶側(cè)負(fù)荷中心，項(xiàng)目估算總投資45億元，資金來源為招商引資。根據(jù)預(yù)測，單體大容量固態(tài)電池1GWh儲能電站可滿足每天20000輛電動車充電需求。
01 為什么固態(tài)電池受關(guān)注？
據(jù)了解，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池，具有能量密度高、安全性能好、循環(huán)壽命更長等優(yōu)勢。由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)極限，于是，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。
和鋰離子電池使用液體或凝膠電解質(zhì)不同，固態(tài)電池使用的是固體電極和固體電解質(zhì)。固態(tài)電解質(zhì)除了具有不易燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)的特性，還可大大提升鋰電池的能量密度。
市場空間上，川財(cái)證券指出，據(jù)EVTank的預(yù)測，至2030年全球固態(tài)電池滲透率有望達(dá)到10%，需求達(dá)到276.8GWh。2023-2030年，全球固態(tài)電池需求增長的復(fù)合增長率達(dá)63.7%。
SNE Researchd則預(yù)測，2025年我國固態(tài)電池市場空間有望達(dá)30億元，2030年有望達(dá)到200億元。
為了爭奪市場份額，國內(nèi)外多家電池企業(yè)和車企爭相入局固態(tài)電池。國內(nèi)企業(yè)有寧德時代、贛鋒鋰業(yè)、太藍(lán)新能源、國軒高科、蔚來等；國外企業(yè)有豐田、大眾、寶馬、福特等車企，以及LG新能源等電池企業(yè)等。
其中，贛鋒鋰業(yè)在4月11日發(fā)布的2022年度網(wǎng)上業(yè)績說明會活動記錄表中提到，公司新余動力電池二期2-4GWh/年固液混合動力鋰電池產(chǎn)線已經(jīng)開始試生產(chǎn)，重慶贛鋒年產(chǎn)20GWh新型鋰電池科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目已于2022年開工建設(shè)，贛鋒鋰業(yè)希望將其打造為全國最大的固態(tài)電池生產(chǎn)基地。
此外，贛鋒鋰電第二代固態(tài)電池的安全性能完全達(dá)到車規(guī)要求，循環(huán)性能在持續(xù)提升。
02 短期內(nèi)難以量產(chǎn)
和國內(nèi)企業(yè)相比，國外的固態(tài)電池研發(fā)工作開展得更早一些，目標(biāo)也更明確，還給出了具體的量產(chǎn)時間：豐田汽車計(jì)劃2025年前全固態(tài)電池將實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，并首先搭載在混動車型上，2030年前全固態(tài)電池要實(shí)現(xiàn)持續(xù)的、穩(wěn)定量的生產(chǎn)；現(xiàn)代汽車計(jì)劃在2025年試生產(chǎn)配備固態(tài)電池的電動車，在2030年左右實(shí)現(xiàn)全面批量生產(chǎn)；寶馬汽車計(jì)劃2025年前推出搭載固態(tài)電池的原型車，在2030年前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；LG新能源預(yù)計(jì)2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。
但是，從企業(yè)們給出的量產(chǎn)時間點(diǎn)上來看，固態(tài)電池還無法在短期內(nèi)量產(chǎn)。在4月16日下午舉辦的第二屆世界動力電池大會云上宜賓高端論壇中，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高表示，“現(xiàn)在全球已經(jīng)有無數(shù)人投入到全固態(tài)電池技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)動中，隨著ChatGPT技術(shù)的出現(xiàn)，對新材料的探索效率極大提高，開發(fā)的周期能夠縮短，通過全球的努力，全固態(tài)電池能夠取得成功。”
“我們發(fā)現(xiàn)，在全球頂刊上發(fā)表的與固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)的論文正在指數(shù)般地增長，可以說技術(shù)是在商業(yè)化的前夜。”歐陽明高說。
據(jù)了解，目前在全球范圍內(nèi)，日本企業(yè)在全固態(tài)電池上面投入得最多。擁有固態(tài)電池技術(shù)專利最多的豐田汽車。
不過目前，固態(tài)電池在全球范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)未到量產(chǎn)階段，成本的問題亟待解決。上汽集團(tuán)副總工程師、上汽捷能汽車技術(shù)有限公司總經(jīng)理朱軍說：“最后計(jì)算的還是成本。全固態(tài)電池能量密度再高，主流的電動汽車看重的還是成本。如果半固態(tài)、全固態(tài)電池能夠幫助主流汽車廠商降低成本，那么應(yīng)該很快就能商用。”
03 半固態(tài)電池為過渡方案
目前國內(nèi)也有企業(yè)采用半固態(tài)電池作為過渡方案，但是半固態(tài)電池仍需要電解液和隔膜，產(chǎn)品形態(tài)上并沒有本質(zhì)上的創(chuàng)新，屬于對當(dāng)前鋰離子電池的改良型方案。
清陶能源聯(lián)合創(chuàng)始人李崢認(rèn)為，“從產(chǎn)線和工藝的角度來說，這種半固態(tài)電池跟傳統(tǒng)鋰離子電池相比，有30%的創(chuàng)新。但它實(shí)際上并沒有解決固態(tài)和固態(tài)之間相接觸的界面不夠完美的問題。”
光大證券發(fā)布研究報(bào)告稱，據(jù)測算，2023年全球半固態(tài)電池滲透率約為1%，需求達(dá)到約8.8GWh。該報(bào)告指出，半固態(tài)電池為液態(tài)電池迭代版本，電芯中固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)均存在。固態(tài)電解質(zhì)大多耐高溫、不可燃，電池自燃或者爆炸的風(fēng)險明顯減小，安全性較高。衛(wèi)藍(lán)新能源、國軒高科已研發(fā)出能量密度為360Wh/kg的半固態(tài)電池，相較于液態(tài)電池的能量密度上限300Wh/kg提升明顯。對于正極而言，固態(tài)電解質(zhì)大多數(shù)擁有較寬的電化學(xué)窗口，可以兼容更多高電壓正極材料。
據(jù)介紹，半固態(tài)電池核心部材均為常規(guī)材料，材料成本低于液態(tài)電池。半固態(tài)電池環(huán)境管控要求高于液態(tài)電池，制造成本略高于液態(tài)電池。根據(jù)浙江鋒鋰2023年2月的預(yù)測，大規(guī)模量產(chǎn)時，半固態(tài)電池的電芯BOM成本預(yù)估為0.5729元/Wh，略低于液態(tài)電池的電芯BOM成本0.5766元/Wh。
2022年3月舉辦的中國電動汽車百人會論壇上，歐陽明高院士對國內(nèi)固態(tài)電池技術(shù)給出了非常明確的發(fā)展節(jié)點(diǎn)：以產(chǎn)業(yè)化為衡量標(biāo)準(zhǔn)的話，2025年能量密度達(dá)到350Wh/kg，固液混合電解質(zhì)的半固態(tài)電池出現(xiàn)；2030年能量密度達(dá)到400Wh/kg，液態(tài)電解質(zhì)更少的準(zhǔn)固態(tài)電池量產(chǎn)，真正的全固態(tài)產(chǎn)品預(yù)計(jì)不超過1%；2035年能量密度目標(biāo)是500Wh/kg，全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
贛鋒鋰業(yè)認(rèn)為，從技術(shù)的角度來說， 并非固液混合電池就一定是全固態(tài)電池的過渡技術(shù)，因?yàn)楣桃夯旌想姵匾灿泻芏嗥洫?dú)有的優(yōu)點(diǎn)，例如產(chǎn)業(yè)化為便捷、成本較為可控，同時也能做到相對普通液態(tài)電池較高的能量密度以及優(yōu)秀的安全性能，相信固液混合電池也能夠滿足日益多元化的電動車/儲能使用需求與場景。
原標(biāo)題：好消息不斷，固態(tài)電池距離量產(chǎn)有多遠(yuǎn)？
