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    多家企業加大投資,固態電池又“火”了

    來源:中國電池聯盟 瀏覽次數:150 發布日期:2021-11-01

    固態電池,被稱為未來鋰電池的發展方向。據中銀國際測算,2030年全球固態電池市場空間有望達到1500億元以上。

    近日,又有多家車企、電池廠商宣布加大對固態電池領域的投資,這一電池技術再一次“火”了!

    多家企業加碼固態電池

     據外媒報道,韓國電池制造商SK Innovation將向福特汽車支持的固態電池開發商Solid Power公司投資3000萬美元,聯合生產車規級固態電池。

    10月27日,Solid Power表示,SK Innovation將采用該公司的硫化物固態電解質、專利電池設計和生產工藝。

    SK Innovation首席執行官Kim Jun在一份新聞稿中表示:“我們非常期待與Solid Power的合作,希望通過此次合作能為長續航電動汽車提供能量更高、成本更低的電池。”

    Solid Power首席執行官Doug Campbell則指出:固態電池可能會使電池組變得非常簡易,最終促使成本降低。“制造商可以利用現有工廠生產固態電池。公司希望到2026年將這項技術商業化。”他補充說。

    SK Innovation主要向福特、現代等汽車制造商提供電動汽車電池。今年9月,SK Innovation和福特表示,雙方宣布計劃斥資114億美元(約合729.55億元人民幣)在美國設置3座電池廠。其中,美國田納西州的Blue Oval City園區電池年產能43GWh;肯塔基州BlueOvalSK園區的2座電池廠合并年產能為86GWh,預計會在2025 年開始生產先進的新世代鋰電池組。

    近日,韓國汽車巨頭現代集團旗下兩大品牌現代汽車和起亞汽車宣布將與美國馬薩諸塞州電池研發和制造企業Factorial Energy合作,共同開發車規級固態電池。

    在現代官方發布的信息中,透露了Factorial Energy已經基于”FEST”(因子電解質系統技術)取得了突破性進展,該技術利用特殊的固體電解質材料,利用高壓和大容量電極實現安全可靠的電池性能。

    據了解,”FEST”相比傳統的鋰離子電池技術更為安全,應用該技術生產的電池擁有高能量密度的特性,可在成本接近的條件下將純電動車的續航里程有效延長20%-50%,而且該項技術與目前的三元鋰電池技術在規格和生產流程方面有兼容性,只需較低成本改造現有三元鋰電池的制造基礎設施即可投產。

    此外,固態電池企業輝能科技近期完成新一輪融資,融資金額為3.26億美元(約合20.85億元人民幣)。本輪投資方包括春華資本、丹豐資本和軟銀中國。

    此次融資,將主要用于輝能固態鋰電池量產建設及全球擴產規劃,旨在促成公司在2023-2025年間于亞洲、歐洲及美國的擴廠建設,以滿足主流車廠對優質動力電池當地制造和當地供給的需求,從而加速為其新能源汽車戰略合作伙伴提供固態電池解決方案。

    輝能科技成立于2006年,發明了全球第一款固態鋰陶瓷 (Lithium Ceramic Batteries, LCB) 電池,目前固態電池技術處世界前沿,擁有近500項固態電池專利。2020年,其45.1安時(Ah)的大容量電池產品在專業技術監督公司德國萊茵(T V Rheinland)實驗室中完成了動力電池第三方測試并取得報告。

    巨頭爭奪固態電池市場

    其實,不只以上企業,豐田、寶馬、大眾、寧德時代、蔚來等國內外巨頭都已提前布局固態電池市場。

    國內方面,2020年8月,寧德時代方面曾表示,寧德時代實驗室將專注于金屬鋰電池、全固態電池和鈉離子電池等下一代電池研發,持續對固態電池等技術進行前沿研究和產品研發投入;今年1月,蔚來發布了150kWh固態電池包,可實現360Wh/kg的能量密度,并定于2022年第四季度對外交付;長城汽車旗下的蜂巢能源聯手中科院建設固態電池技術研究中心,計劃2025年在量產車上應用能量密度達350-500Wh/kg的固態電池;贛鋒鋰業擬投資22億元建設高比能固態電池超薄鋰負極材料項目。此外,格林美、孚能科技等公司也在進行固態電池技術的研發。

    國外方面,現代計劃在2025年試生產配備固態電池的電動車,2027年部分批量生產,在2030年左右實現全面批量生產;大眾在3月舉行的PowerDay上表示,未來將著力發展固態電池技術,并預計2025年投入使用;豐田計劃在2025年與松下合作推出一款使用固態電池的限量發售的電動汽車;本田本年度將開始全固態電池生產技術驗證,并力爭應用到2020年代后期的車型上;4月,寶馬集團發布規劃,稱計劃在2022年采購測試用電池,2025年前推出搭載固態電池的原型車,并在2025年之前開始對配備全固態電池的車輛進行路測,在2030年前實現量產;LG新能源也正在開發全固態電池,預計2026年實現量產。

    短時間內無法量產

    那么,固態電池的優勢何在,現狀又如何呢?

    固態電池是指采用固態電解質的鋰離子電池,與傳統鋰電池相比,固態電池更安全、能量密度也更高,在電動汽車電池市場潛力巨大。相關機構預測,2020-2030年我國固態電池出貨量將高速增長,至2030年或將突破250GWh。

    不過,受當前技術水平的限制,距離固態電池規模化量產預計還需要5-10年時間。寧德時代曾表示,目前固態電池商業化很難:“公司在固態電池方面已有多年研究,現階段全固態電池里面仍有科學難題還未解決。雖然公司已做出固態電池樣品,但相關指標離實現商業化還有較長距離 。”

    技術方面的難點在于電解質目前的四種技術路線(分別是聚合物、薄膜、硫化物和氧化物)各有不足,如薄膜固態電池和氧化物固態電池難以研制大容量動力或儲能電池;聚合物固態電池無法在室溫下工作且難以兼容高電壓正極;硫化物固態電池則面臨電解質對空氣敏感、制造條件苛刻、原材料昂貴、規模化生產技術不成熟等問題。

    此外,固態電池要想實現量產,還要解決固體電解質價格高、固態電解質材料的鋰離子電導率偏低、固/固界面接觸性和穩定性差等問題。


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