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未来游戏规则的改变者？固态电池热度再现

时间:2022-10-16 12:12来源:香港财华社 作者:遥远
点击: 次
       本田美国业务和销售副总裁戴夫·加德纳近日表示：“锂离子技术并非长期的解决方案，而固态电池将成为我们的游戏规则改变者。”
 
       当下，新能源汽车市场上的半固态电池尚未成为主流，但更具“黑科技”的固态电池早已成为市场关注的焦点了。去年年初，蔚来(09866.HK)发布了首款150kWh固态电池后，引发轩然大波，这也让固态电池一夜爆红。
 
       近日，有美国政府背书的NASA(美国国家航空航天局)宣布，其研究人员正在进行SABERS(改进固态电池充电效率和安全性)项目，而且取得了十分不错的成果。据悉，这种电池组比目前普遍用于电动汽车和大型电子产品的电池更轻、更安全、性能更好。
 
       在过去的一年里，SABERS项目研究人员成功地将电池的放电率提高了50倍，使研究人员更接近他们为大型车辆提供动力的目标。该电池组的能量密度备受关注，SABERS研究员证明其能量密度高达500Wh/kg。
 
这是什么概念呢？
 
       特斯拉推出的4680电池被认为是目前市场上已装车的能量密度最高的动力电池，该电池能量密度为约300Wh/kg。这意味着，SABERS项目的电池组能量密度比特斯拉4680电池高出超过6成，未来如此高能量密度的动力电池若能大规模应用，或许真能成为现如今新能源汽车行业的“规则改变者”。这种改变，将是革命性的，也是颠覆性的。
 
       NASA披露出固态电池的最新消息后，点燃了A股市场上的固态电池概念股。
 
       富途牛牛数据显示，10月11日及12日，固态电池指数连日连涨，分别涨4.16%及4.57%，其中天赐材料(002709.SZ)、中天科技(600522.SH)和先导智能(300450.SZ)等概念股涨势凌厉。
 
未来之星固态电池
 
       在动力电池市场，固态电池被很多业内人士认为是未来的主流，有望引领新能源汽车继续向前进。
 
       但需要指出的是，固态电池代替现在的锂离子电池，还只是行业的目标，固态电池大规模商业化还言之尚早。按电池内部形态划分，如今国内动力电池主流依然是液态锂离子电池，而半固态电池刚现雏形，为未来实现固态电池商业化的一个过渡阶段。
 
       我国有部分半固态电池厂商，他们推出的半固态电池已有部分实现了装车。例如，卫蓝新能源能力密度为360Wh/kg的半固态电池已配装到蔚来ET7中，东风E70也装配了赣锋锂业(002460.SZ)的半固态电池。
 
       半固态电池新晋者孚能科技(688567.SH)此前向市场披露了发展规划，预计在2030年以后，公司将实现全固态软包电池产品的历史性转变。
 
       那么，相较于现在的液态锂电池，固态电池有何优势？又有怎样的发展障碍？
 
       锂离子电池内部充满了液态电解质，与隔膜一起作为传输锂离子的介质。固态电池则是使用固体电解质，替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。
       相比液态锂电池，固态电池有以下优势：
 
       (1)安全性更佳。固态电解质是被认为不可燃的，或者至少是抗自燃的，因此相较于液态电解质，大大降低了热失控的风险。因此，固态电池安全性更佳。
 
       (2)能量密度更高。固态电解质可使用提高电池能量密度的高电压正极材料，使得能量密度显著提升，未来可轻松超越400Wh/kg。
 
       (3)循环寿命更长。固态电解质解决了液态电解质在充放电过程中形成的固体电解质界面膜的问题，大大提升锂电池的循环寿命，理想状态达45000次。
 
       固态电池从提出，再到企业试水研发，已过去了很多年，虽然很多企业宣布投入很多的资金切入该领域，但固态电池目前还是处在起步阶段。
 
       影响固态电池大规模商业化的阻碍，主要是在技术层面。信达期货表示，当前固态电池界面电阻较高，在空气中的稳定性较差。就目前技术而言，单位面积离子电导率较低，导致常温下功率密度并不理想；同时，循环过程中的电极与电解质的物理接触变差，面临充放电循环中的电极膨胀问题，突破这些技术壁垒需要大量资金投入。
 
       另外，如何大幅降低成本也是目前固态电池需要快速商业化进而规模化应用的核心要素之一。目前固体电池的成本相较于液态电池仍不具备可比性，未来，行业需要沿着规模化生产以及工艺改进，将成本降低。
 
多家企业竞相布局全固态电池
 
       在动力电池技术路线之争丝毫未减的今天，有备无患才是企业最安心的保障。
 
       当下，无论是固态电池还是半固态电池，目前已经有很多国内外企业在该领域中有所布局。
 
       海外企业方面，已提前研究布局固态电池的企业主要以主流车企为主，包括丰田、大众、宝马、福特等一众全球性车企都曾发表关于固态电池的推进速度。
 
       其中，丰田是在固态电池领域布局最为深入的一家海外车企。早在1990年，丰田就着手固态电池的研究。在去年，丰田推出全球首款全固态电池汽车，并宣布对电池技术(包括但不限于固态电池)进行高达136亿美元的投资。调查机构Patent Result的数据显示，丰田在全固态电池的专利数上处于全球领先地位，专利数超过1300件。
 
      另外，LG新能源预计于2026年实现全固态电池量产，现代和宝马均计划在2030年实现固态电池的量产。
 
       国内企业，则在固态电池领域展开了百家争鸣的时代，其中以动力电池厂商为主，也有部分车企加入其中。
 
       宁德时代(300750.SZ)近日表示：“公司在固态电池研发方面深耕多年，已可以做出固态电池样品，但离商业化还很遥远。”
 
       相较于宁德时代，锂业一体化龙头赣锋锂业(01772.HK)在固态电池领域进展更加迅速。赣锋锂业的第一代固态电池在东风E70电动车上实现了装车，公司第二代固态电池预计在明年一季度进行标准作业程序阶段，该电池能量密度达360Wh/kg，优于特斯拉的4680电池。此外，公司第三代固态电池的能量密度将达到420Wh/kg，去年一季度已经完成了A样产品开发。
 
       除此之外，赣锋锂业拟建国内最大固态电池生产基地，欲借此实现“弯道超车”。今年8月，赣锋新型锂电池科技产业园及先进电池研究院项目正式开工，规划形成10GWh的电池产能以及10GWh的Pack项目。
 
      太蓝新能源，为国内固态电池领域的“黑马”，其于今年6月获得数亿元A++轮融资，深受资本青睐。
 
       太蓝新能源第一条0.2GWh半固态电池产线投产在即，投产后将使得太蓝新能源成为业内最早实现动力电池量产的半固态电池企业。但在全固态电池方面，太蓝新能源还未有“摆的上台面”的实力，公司管理层曾表示，公司将着重于全固态电池产品，利用半固态电池生产模式去检验自己的材料和电池配方、设备及生产工艺，以实现未来全固态电池产品的量产。
 
       固态电池领域研发取得积极进展的企业还有国轩高科(002074.SZ)，国轩高科表示，2025年以后公司将生产出能量密度超过400Wh/kg、循环800次的全固态电池。在半固态电池领域，国轩高科也有备而来，其360Wh/kg三元半固态电池，续航里程可达1000KM，预计将于今年量产，今年年底实现装车，明年批量交付。
 
       蔚来除了专注于电动车生产外，也对固态电池持有开放的态度。
 
       蔚来官方今年7月表示，将于2022年第四季度计划交付150kwh固态电池，单体能量密度达360Wh/kg。不过，该电池并不属于全固态电池，采用的是超高镍正极+预锂化硅碳负极+固态电解质(固态+液态)+隔膜，属于液态至固态电池的过渡性技术。
 
       蔚来创始人李斌称：“全固态电池的量产还是很远的事情，原因是目前固态电池的市场需求很低。”
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 固态电池
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