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固态电池量产:暗自攒劲抢头筹

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其第三代固态电池的能量密度将达到420Wh/kg

动力电池是新能源汽车的核心零部件。一直以来,行业孜孜以求,希望能通过研发量产更安全、性价比更高、续驶里程更长的动力电池,推动汽车电动化的深度革新。

固态电池作为一颗冉冉升起的“新星”,被业界视为下一代动力电池技术的发展方向,受到了产业链上下游企业的追捧。目前,在这条崭新的赛道上,行业仍在为实现规模化量产做着各方面的准备,一场竟备赛剑拔弩张。围绕固态电池的企业动态新闻不时公之于众,刺激着行业绷紧的神经。

自主企业“抢跑”固态电池装车

随着固态电池成为动力电池技术突破的风向标,企业间的竞争也从低调布局变成了公开“内卷”。这其中,量产装车成为它们抢跑固态电池赛道的重要门槛,而2022年更是被认为是固态电池商业化落地发展的关键一年。

今年以来,多家企业相继释放固态电池装车的利好消息。今年1月,由东风汽车与赣锋锂业合作开发的首批50辆东风-赣锋高比能固态电池车完成交付,成为全球首个固态电池汽车示范运营项目。据了解,该款固态电池的能量密度与目前主流三元锂电池类似,约为260Wh/kg,循环寿命可满足目前乘用车的使用需求。而赣锋锂业的第二代固态电池,能量密度将达到360Wh/kg,2021年一季度已完成B样开发,根据规划2022年一季度完成C样开发,容量达到70Ah,预计2023年一季度进入SOP阶段;其第三代固态电池的能量密度将达到420Wh/kg,2021年一季度完成了A样产品开发。赣锋锂业方面还透露,预计规划的2GWh第一代固态电池产能,今年会逐步释放。

此外,在2022中国电动汽车百人会论坛上,卫蓝新能源首席科学家李泓表示,公司正与蔚来汽车合作,计划基于ET7车型,推出单次充电续驶1000公里的混合固液电解质电池,电池包拥有150kWh电能,能量密度为360Wh/kg,预计在今年年底或明年上半年开始量产。另据报道,近日,宝雅汽车配装固态电池系统的纯电动轿车样车FB77,在山东烟台完成调试下线。

产业链上下游企业寄希在固态电池量产装车上“抢跑”,而在融资方面,这个领域也依然吸引着资本的关注。据不完全统计,2022年以来,卫蓝新能源、高能时代、太蓝新能源、恩力动力、清陶能源等多家固态电池供应商获得了新一轮投资。

全球抢位赛竞争气氛渐浓

有观点认为,固态电池的“风口”已至,其商业化将带动电动汽车市场重新“洗牌”。因此,不仅国内企业,全球电池制造商都在大力推动这个领域的发展,以期在后续的汽车电动化“激战”中获取变量筹码。这其中,欧、日、韩电池企业已“闻风而动”。

今年以来,包括日产、本田在内的日系车企先后发布了关于固态电池的最新计划。4月,日产汽车表示,计划在今年建立全固态电池的实验室级别可行性研究,2024年在日本横滨设立生产线,2028年正式实现全固态电池装车。近日,本田在汽车电动化业务说明会上宣布,将投资约430亿日元(约合人民币22亿元)建设一条全固态电池的示范生产线,预计2024年春季投产。另据外媒报道,通用汽车与本田汽车正在就扩大电动汽车合作伙伴关系进行谈判,其中就包括合作开发固态电池。

而除了已经官宣固态电池商业化时间表的大众和宝马汽车之外,今年1月,梅赛德斯-奔驰与辉能科技达成共同开发动力电池的技术合作协议,奔驰对辉能科技进行了数百万欧元的投资,同时还将帮助其在欧洲建立生产厂,新工厂最快将于2022年年底建成。

韩国方面,今年3月,三星SDI和浦项集团分别宣布了建造固态电池生产线的计划。三星SDI表示,已开始在韩国京畿道水原市建设一座占地6500平方米的固态电池试点生产线。三星SDI首席执行官Choi Yoon-ho在一份声明中表示,“新的固态电池生产线将提高我们的技术竞争力和盈利水平,并助力公司成为全球第一大电池企业。”浦项集团则宣布,在韩国庆尚南道梁山市建设一座新的固态电池生产设施。据称,的从2022年下半年开始,新生产设施将每年生产24吨固体电解质。据报道,浦项集团已与辉能科技达成合作,将共同开发固态电池组件,研发核心材料,并建立一个全球供应系统。

此前,中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬曾公开表示,以固态动力电池为代表的新一代动力电池是未来的重要竞争领域,日美等先进国家的全固态动力电池研究,总体上仍处于技术攻关阶段,预计2025年以后才有可能开始产业化应用。我国目前固态动力电池研究并不落后,在世界科学期刊发表文章数已居世界第一。因此,业界应该注重和巩固我国在这方面的优势。

清陶(昆山)能源发展股份有限公司总经理李峥认为,现阶段,最完整的电池产业链、最大规模的电池研究群体以及最大的市场都在中国,国内经历了多年的积累和电池技术的迭代更新,已具备完整的创新体系,为固态电池乃至整个电池行业的发展提供了非常好的土壤。

量产的前提要体现产品竞争优势

根据已知的信息可以预见,在产业链上下游企业的共同努力下,固态电池的商业化道路未来将逐渐铺开。但目前来看,“风口”上的固态电池要从实验室的“象牙塔”走到产业化的“金字塔”,技术和成本依然是绕不开的话题。

近日,韩国研究机构SNe Research在其举办的“下一代电池研讨会”上指出,固态电池的产业化还存在诸多挑战,可能在2030年前都很难实现大规模量产,原材料成本、技术层面存在的问题依然是全固态电池的两大痛点。

在2022中国电动汽车百人会论坛上,中国科学院物理研究所研究员李泓表示,为了实现固态电池量产,需要打造一个产业链。“针对高比能的电池,我们需要进一步优化和开发新的正极材料、负极材料、电解质材料、预锂化材料、超级粘结剂、导电添加剂、以及新一代的金属沉积的集流体,同时开发新的前段、中段和后段工艺,以及实施智能化工厂,将极致制造和极简制造结合在一起,形成下一代的工业4.0级的固态锂离子电池产业链。”他说道。

“要实现固态电池量产,需对整个产业链进行培育。今后,我们将紧跟车企的节奏,进行相关协同。”李峥告诉记者,汽车行业对动力电池一致性、安全性、稳定性、成本等各方面要求都非常高,任何一项新技术导入到车辆上,都需要有一个非常严谨的验证过程。据悉,清陶能源从2020年固态电池装车开始,就进行了非常多的数据测试,今后这个过程还会持续。他还介绍称,目前,清陶能源的产能已接近饱和,正在积极进行产能扩充。今年2月,该公司固态电池产业化项目在昆山破土动工,建成后将达到10GWh的年装机量,达产后预计新增年产值100亿元。

“在固态电池量产的道路上,还要避免仅仅炒作概念,这对行业的技术进步和长久发展没有意义,量产的道路要一步步走。”李峥进一步向记者表示,固态电池不是一个产品而是一类产品,因此,不同企业、不同代次的产品都有不同的定义,比如,商用车与乘用车、低端车型与旗舰车型,不同应用场景对电池技术的需求都不一样。目前总体来看,固态电池的演进可能会经历三代,第一代是能量密度360~370Wh/kg的半固态电池;第二代产品的能量密度可达400~500Wh/kg,液体含量占电池整体仅3%左右;第三代将是全固态电池,能量密度目标达到500Wh/kg以上,而目前可实现量产的大多是半固态电池。

“本质上说,固态电池一定是朝着更高的安全性和更高的能量密度发展,因此更需考虑包括能量密度是否有优势、安全装车的可行性、产品有没有竞争力、成本经济性可不可控等方面的问题。只有具备这些条件,固态电池才会有竞争优势,这也是我们与车企合作努力的重要方向。”李峥最后强调。

文:武新苗 编辑:庞国霞 版式:李沛洋

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发布日期:2022-06-03 08:40:31

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