固體電池,終于迎來了60億的微風
這是國家隊的結局。
固態(tài)電池市場方興未艾,政府也開始鼓勵有條件的公司研發(fā)全固態(tài)電池相關技術,總體支持額度可能達到。 60億元。
國家有關部委帶頭對這一前所未有的項目進行激勵,據悉,經過嚴格篩選,最終具體分為 七大項目,比如聚焦高聚物、硫酸鹽等不同的技術路線。
整體規(guī)劃充分發(fā)揮了作用,相關企業(yè)得到了真金白銀的支持。目前,許多知情人士已經確認了這一消息。一旦落地,政府機構將首次支持固態(tài)電池的研發(fā)。
中國已經成為世界上新能源產業(yè)鏈最完整的國家,也是新能源汽車最大的市場。業(yè)內共識認為,固態(tài)電池是電瓶車下一階段競爭的核心。這個時候國家隊進入市場,一直處于炒作階段的固態(tài)電池可能真的要落地了。
01 一股春風吹來
根據《中國日報》的報道,國內準備投資 大概60億元推動全固態(tài)電池研發(fā),旨在推動固態(tài)電池技術盡快從實驗室走向市場。
而且具備這些條件的企業(yè)涵蓋了 寧德時代,比亞迪,一汽,上汽,衛(wèi)藍新能源和吉利六大公司。
據知情人士透露,該項目分為七個子項目,重點是聚合物和硫酸鹽等不同的技術路線。據一些內部人士透露,項目答辯已經開始。
在業(yè)內主流觀點中,根據電解質的不同,全固態(tài)電池主要可以分為三種主要技術路線,其中第二種是聚合物電解質和硫酸鹽電解質。
聚合物電解質一般由基材和鋰鹽組成,基材為聚氧化乙烯等聚合物,具有安全性高、重量輕、容量大等優(yōu)點。
而且硫酸鹽電解質主要分為晶態(tài)和玻璃狀兩種,離子電導率較高,但耐化學性能較弱。
事實上,今年年初,我國已經出現了支持固態(tài)電池發(fā)展的跡象,2024年1月21日, 歐陽明高中中科院教授“牽頭下,” 中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺“中國全固態(tài)電池改革創(chuàng)新高峰論壇”正式在北京成立。
為促進固態(tài)電池的協(xié)同研發(fā),這是一家致力于推動我國全固態(tài)電池學術和產業(yè)化發(fā)展的非法人組織。
會議的參與者不僅包括以寧德時代和比亞迪為首的多家主流電池制造商,還包括工業(yè)和信息化部、科技部等一系列相關政府部門。
會上,中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會理事長鄭宏宇也明確指出,“中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺”的建立,不僅是中國鋰電池行業(yè)發(fā)展的重要一步,也是 實施國家戰(zhàn)略意圖。
三個月前,工業(yè)和信息化部修訂了《鋰電池行業(yè)標準條件(2024年)》的建議。修訂版對儲能電池的要求沒有變化,但是 增加了固態(tài)電池的相關要求。
對固體電池的標準首次明確,需要單個電池的能量密度。 ≥300Wh/kg,電池組能量密度≥260Wh/kg,循環(huán)壽命≥容量保持率為1000次≥80%。
目前,隨著技術的不斷迭代,鋰電池的容量和能量密度接近極限,純電動汽車的續(xù)航里程逐漸觸及天花板,固態(tài)電池已經成為行業(yè)下一個重點進化方向。
但值得注意的是,固態(tài)電池近年來并沒有開始研究,甚至比現在的液態(tài)鋰電池還要早。然而,到目前為止,它仍然不能大規(guī)模商業(yè)化和大規(guī)模生產,這表明它的研發(fā)有多困難。
固體電池,顧名思義,是一種使用固體電極和固體電解質的電池。傳統(tǒng)的鋰電池包括四個組成部分:正極、負極、電解液和隔膜,但這種結構存在很大的缺陷,即隔膜的保護功能難以保證絕對安全,存在被電子滲透的風險,進而爆炸。
為保證液體電池的安全性,電解液和隔膜這兩個東西的體積占電池的40%左右,能量密度大大降低。
但是,固體電池,不僅可以將更多密度的固體電解質放入其中,而且可以將正負間的距離縮短到10微米左右。
所以與傳統(tǒng)液態(tài)電池相比,固態(tài)電池具有 高能量密度和 更持久的優(yōu)勢。
讓子彈再飛一會兒
固體電池很強,但是真的需要時間孵化。
固態(tài)電池作為純電車領域的“技術珠峰”,其技術障礙不僅來自于材料系統(tǒng)的迭代升級,還來自于固體-固體接觸問題,制造工藝的優(yōu)化也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
比如它的正極材料,高鎳三元正極安全性差,容易發(fā)生熱失控,需要轉化為非常高的鎳、富鋰錳基等新材料。而且固體電池的電解質由液體轉化為固體,所以三大主流技術路線的電解質問題還沒有找到最佳解決方案。
當前固態(tài)電池的研究與開發(fā),主要集中在 中日韓美歐總體而言,五個國家和地區(qū)仍處于研發(fā)和試驗階段,歐美地區(qū)更希望通過固態(tài)電池改變當前的動力和儲能電池格局。
單從固態(tài)電池的技術來源和布局來看,日本仍處于領先地位。中國科學院教授歐陽明高曾表示,從全球固態(tài)電池產業(yè)布局來看,中國公司數量最多。其次,日本公司不多,但都很強。
截至2022年9月初,全球固態(tài)電池領域的專利申請人數已有近45%來自日本,其次是中國、美國、德國和韓國。
其中,豐田是固態(tài)電池領域專利申請人數最多的公司,擁有全固態(tài)電池專利。 1300多項。但是,據智慧芽全球專利庫數據顯示,截至2023年10月,中國國內企業(yè)擁有全固態(tài)電池專利, 不足100項。
另外,全球固態(tài)電池專利數持有人第二、第三名也是日本企業(yè),前六名都被日本和韓國接管。
例如,根據豐田去年發(fā)布的計劃,日系車企, 最早到2027年,它將配備全固態(tài)電池的電動汽車投放市場;日產計劃在2028年推出第一款配備全固態(tài)電池的量產車型;本田計劃在2025年后推出全固態(tài)電池車型。
在韓國,R&D主要有三大電池商,即LG新能源,SK On、三星。三家電池供應商在全固態(tài)電池技術方面取得了許多實質性進展,尤其是三星。三星作為專利前五的唯一非日本公司,計劃在 2027 能量密度是幾年前推出的 超出900Wh/kg全固態(tài)電池,此類電池可先用于電動汽車,再用于智能手機、筆記本電腦、平板電腦等電子設備。
而且美國主要是一家初創(chuàng)電池企業(yè),與Solid等汽車廠商共同研發(fā), Power與寶馬合作,Quantum Scape與大眾合作。
就時間而言,工業(yè)化的時間基本上都在那里。 2027-2030年。
雖然中國在鋰電池行業(yè)的R&D起步較晚,但它已經從追逐者變成了競爭對手,固態(tài)電池行業(yè)從去年開始取得了很大的進步。
去年六月,衛(wèi)藍新能源宣布將360Wh/kg半固態(tài)鋰電池電池正式交付給蔚來汽車,去年年底,蔚來創(chuàng)始人李斌實際上測量了150kWh電池組的行駛距離達到1044公里。
今年四月,自打智己發(fā)布了第一次量產上車?!赋斐涔虘B(tài)電池」到目前為止,智己L6就像引爆了中國固態(tài)電池的電線,很多企業(yè)都公布了研發(fā)的進展或成果。
廣汽集團正式宣布,全固態(tài)電池能量密度達到400Wh/kg以上,比目前量產的液態(tài)鋰電池能量密度提高52%以上,續(xù)航能力超過1000公里。其全固態(tài)電池量產裝載的時間點是 2026年,將在其旗下搭載昊鉑車型。
寧德時代首席科學家吳凱也在4月份的CIBF2024先進電池前沿技術研討會上表示,寧德時代計劃在CIBF2024先進電池前沿技術研討會上 2027年全固態(tài)電池小批量生產,但它并沒有披露全固態(tài)電池的批量裝載時間表。
長安汽車也表示,有望到達。 2030年推出8款自研電池,包括液體、半固體和固體。
隨后,SAIC集團在新能源技術發(fā)布會上宣布,其全固態(tài)電池將采用高聚物-無機復合電解質技術路線,并計劃在 2026年實現量產。預計這類全固態(tài)電池的能量密度將超過400Wh/kg,超過820Wh/體積能量密度L,電池電量可以超過75Ah。
當然,技術上車是好事,但也要看差距。國家隊的結局就像給公司提供了一個方向。具體來說,市場和外國企業(yè)之間的刺刀取決于公司自身的實力。
對能否在技術上實現突破,讓子彈再飛一會兒。
本文來自微信微信官方賬號“超電試驗室”(ID:SuperEV-Lab),作者:王磊,36氪經授權發(fā)布。
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