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比亞迪/蔚來兩年內固態電池“裝車”?

2021-05-28 11:22   來源:中國能源網

  固態電池正在加速其商業化進程。5月26日,贛鋒鋰業在投資者互動平臺表示,公司第一代混合固液電解質電池產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。第二代固態鋰電池基于高鎳三元正極、含金屬鋰負極材料,目前該產品能量密度超過350Wh/kg,循環壽命接近400次。

  就在前不久,寧德時代在接受機構調研時也表示,公司研發固態電池多年,處于第一梯隊,可做出固態電池樣品。今年1月,寧德時代公開了兩種與固態電池相關的專利,可通過提高固態電解質電導率,從而提升全固態電池能量密度和循環性能。

  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,比亞迪預計最早將于2021年量產固態電池,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固態電池,搭載該電池包的蔚來ET7轎車續航將超過1000km。該產品將于2022年第四季度上市。而寶馬集團提出其固態電池原型車將在2025年推出,大眾集團也積極布局固態電池。

  實際上,除了上述企業之外,國內眾多鋰電池生產企業及材料企業,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、當升科技、贛鋒鋰業、貝特瑞等,也都布局了固態鋰電池技術開發。

  業內認為,固態電池領域已經進入“軍備競賽”階段,各企業期望搶占先機以贏得市場份額。固態電池領域市場參與者眾多,車企、電池企業、投資機構、科研機構等在資本、技術、人才三方面進行博弈。隨著越來越多的企業加入,固態電池產業化進程不斷加速,

  從性能上來看,固態電池可以對傳統鋰電池形成碾壓。傳統的液態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,目前可實現的液態電池能量密度達到230Wh/kg,想從技術層面再提升其實難度不小。但是固態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,理論數值比液態電池高一倍。

  “目前的液態鋰離子電池,其能量密度到300Wh/kg或者再稍微高一點就已經到達極限,我們下一步就是要發展固態電池或者說逐漸過渡到全固態鋰電池!苯衲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,液態電池其電解質由于其可燃性,在遇到沖擊時容易發生泄漏或揮發,從而引起電池起火爆炸等安全事故。而固態電池使用不可燃的全固態電解質取代了液態電解質,即便在受到物理沖擊之后,仍能不冒煙、不起火、不爆炸,同時,鋰枝晶現象也得到了足夠的抑制,安全性得到極大提高。

  業內分析認為,憑借安全性和能量密度優勢,固態電池有望實現快速發展,同時倒逼現有液態電池體系變革升級。據中銀證券測算,固態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,固態電池雖然性能優異,但是業內認為距離商業化仍有很長一段時間。寧德時代就坦言:雖然公司在固態電池方面已有多年研究,但現階段全固態電池里面仍有科學難題還未解決,如固態擴散和液態擴散難度不是一個數量級,沒徹底解決之前很難從根本上做好真正的固態電池。

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

  固態電池要實現大規模商業化應用,還需解決成本問題。業內一般認為,固態電池在原理上與傳統鋰離子電池有很大不同,這也使得其制造生產不能依賴原有的生產線,需“另起爐灶”。目前,固態電池尚未形成完整的產業鏈,還沒有條件支持大面積商用。以現在的技術水平來看,實現固態電池搭載于量產車上,還需要5至10年的時間。

 
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