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比亞迪/蔚來兩年內(nèi)固態(tài)電池“裝車”?

   2021-05-28 電池中國13000
核心提示:固態(tài)電池正在加速其商業(yè)化進程。5月26日,贛鋒鋰業(yè)在投資者互動平臺表示,公司第一代混合固液電解質(zhì)電池產(chǎn)品已通過多項第三方安
固態(tài)電池正在加速其商業(yè)化進程。5月26日,贛鋒鋰業(yè)在投資者互動平臺表示,公司第一代混合固液電解質(zhì)電池產(chǎn)品已通過多項第三方安全測試和多家客戶送樣測試,能量密度達235~280Wh/kg。第二代固態(tài)鋰電池基于高鎳三元正極、含金屬鋰負極材料,目前該產(chǎn)品能量密度超過350Wh/kg,循環(huán)壽命接近400次。

就在前不久,寧德時代在接受機構(gòu)調(diào)研時也表示,公司研發(fā)固態(tài)電池多年,處于第一梯隊,可做出固態(tài)電池樣品。今年1月,寧德時代公開了兩種與固態(tài)電池相關(guān)的專利,可通過提高固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率,從而提升全固態(tài)電池能量密度和循環(huán)性能。

而寧德時代“老對手”比亞迪也不甘示弱,不僅曬出了自家固態(tài)電池“黑科技”專利,而且表示其商用速度將更快。有媒體報道,比亞迪預(yù)計最早將于2021年量產(chǎn)固態(tài)電池,可能將于2022年裝配某高端車型。

除此之外,今年年初蔚來汽車宣布推出能量密度達360Wh/kg的150kWh固態(tài)電池,搭載該電池包的蔚來ET7轎車?yán)m(xù)航將超過1000km。該產(chǎn)品將于2022年第四季度上市。而寶馬集團提出其固態(tài)電池原型車將在2025年推出,大眾集團也積極布局固態(tài)電池。

實際上,除了上述企業(yè)之外,國內(nèi)眾多鋰電池生產(chǎn)企業(yè)及材料企業(yè),如國軒高科、中航鋰電、江蘇清陶、力神電池、億緯鋰能、輝能科技、橫店東磁、珈偉股份、當(dāng)升科技、贛鋒鋰業(yè)、貝特瑞等,也都布局了固態(tài)鋰電池技術(shù)開發(fā)。

業(yè)內(nèi)認為,固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)進入“軍備競賽”階段,各企業(yè)期望搶占先機以贏得市場份額。固態(tài)電池領(lǐng)域市場參與者眾多,車企、電池企業(yè)、投資機構(gòu)、科研機構(gòu)等在資本、技術(shù)、人才三方面進行博弈。隨著越來越多的企業(yè)加入,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程不斷加速,

從性能上來看,固態(tài)電池可以對傳統(tǒng)鋰電池形成碾壓。傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池的能量密度上限被公認為300Wh/kg,即便是300Wh/kg也只是理論值,目前可實現(xiàn)的液態(tài)電池能量密度達到230Wh/kg,想從技術(shù)層面再提升其實難度不小。但是固態(tài)電池的能量密度很容易做到300-400Wh/kg以上,理論上的能量密度可達700Wh/kg,理論數(shù)值比液態(tài)電池高一倍。

“目前的液態(tài)鋰離子電池,其能量密度到300Wh/kg或者再稍微高一點就已經(jīng)到達極限,我們下一步就是要發(fā)展固態(tài)電池或者說逐漸過渡到全固態(tài)鋰電池。”今年1月,在中國電動汽車百人會線上論壇上,中國工程院院士陳立泉大聲呼吁。

近年來,全球新能源汽車安全事故頻發(fā),液態(tài)電池其電解質(zhì)由于其可燃性,在遇到?jīng)_擊時容易發(fā)生泄漏或揮發(fā),從而引起電池起火爆炸等安全事故。而固態(tài)電池使用不可燃的全固態(tài)電解質(zhì)取代了液態(tài)電解質(zhì),即便在受到物理沖擊之后,仍能不冒煙、不起火、不爆炸,同時,鋰枝晶現(xiàn)象也得到了足夠的抑制,安全性得到極大提高。

業(yè)內(nèi)分析認為,憑借安全性和能量密度優(yōu)勢,固態(tài)電池有望實現(xiàn)快速發(fā)展,同時倒逼現(xiàn)有液態(tài)電池體系變革升級。據(jù)中銀證券測算,固態(tài)鋰離子電池市場潛力巨大,全球需求量在2025年、2030年分別有望達到44.2GWh、494.9GWh,2030年其全球市場空間有望達到1500億元以上。

不過,固態(tài)電池雖然性能優(yōu)異,但是業(yè)內(nèi)認為距離商業(yè)化仍有很長一段時間。寧德時代就坦言:雖然公司在固態(tài)電池方面已有多年研究,但現(xiàn)階段全固態(tài)電池里面仍有科學(xué)難題還未解決,如固態(tài)擴散和液態(tài)擴散難度不是一個數(shù)量級,沒徹底解決之前很難從根本上做好真正的固態(tài)電池。

通常來講,固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化有三個步驟,第一是研究技術(shù)路線的可行性;第二是產(chǎn)品路線,將研發(fā)技術(shù)變成產(chǎn)品是一個工程優(yōu)化的過程,比如安全怎么設(shè)計等;第三個是商品路線,因為商品要求盈利,在商業(yè)化上須具備可行性,要求生產(chǎn)出來的商品能夠銷售并實現(xiàn)利潤再重新投入研發(fā),如此循環(huán)。

固態(tài)電池要實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,還需解決成本問題。業(yè)內(nèi)一般認為,固態(tài)電池在原理上與傳統(tǒng)鋰離子電池有很大不同,這也使得其制造生產(chǎn)不能依賴原有的生產(chǎn)線,需“另起爐灶”。目前,固態(tài)電池尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,還沒有條件支持大面積商用。以現(xiàn)在的技術(shù)水平來看,實現(xiàn)固態(tài)電池搭載于量產(chǎn)車上,還需要5至10年的時間。
 
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