中國儲能網(wǎng)訊：1月30日，國投招商宣布完成對贛鋒鋰業(yè)控股子公司贛鋒鋰電的投資，支持其加大對固態(tài)電池的研發(fā)投入。
據(jù)悉，贛鋒鋰電固態(tài)電池生產(chǎn)基地已啟動4GWh的產(chǎn)能建設(shè)，且規(guī)劃在重慶建設(shè)國內(nèi)最大的固態(tài)電池生產(chǎn)基地。
與傳統(tǒng)鋰電池相比，固態(tài)電池用固態(tài)電解質(zhì)代替了傳統(tǒng)鋰電池的電解液和隔膜，在能量密度、安全性、寬工作溫區(qū)等方面有明顯優(yōu)勢。
作為爭奪未來電動車話語權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，全球各大車企和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈過去幾年紛紛投入巨資研發(fā)固態(tài)電池，并取得了階段性進(jìn)展。
中國裝機(jī)量前十的動力電池企業(yè)中，國軒高科360 Wh/kg三元半固態(tài)電池量產(chǎn)臨近，400 Wh/kg半固態(tài)電池在實(shí)驗(yàn)室已有原型樣品。中創(chuàng)新航已經(jīng)完成400Wh/kg 固液混合電池技術(shù)的階段開發(fā)，壽命與安全已均通過國標(biāo)測試。孚能科技去年推出全新的半固態(tài)軟包電池，與4680相比電池包體積利用率高出12%。蜂巢能源全固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出國內(nèi)首批20Ah級硫系全固態(tài)原型電芯，能量密度達(dá)350-400Wh/kg，已順利通過針刺、200°C熱箱等實(shí)驗(yàn)。
車企中，東風(fēng)汽車打響了固態(tài)電池裝車“第一槍”。
作為最早入局固態(tài)電池自主開發(fā)領(lǐng)域的車企之一，自2018年起，東風(fēng)就成立固態(tài)電池項(xiàng)目組。2022年1月，50輛搭載第一代高比能固態(tài)電池的東風(fēng)E70開啟示范運(yùn)營。
2022年12月，東風(fēng)集團(tuán)旗下嵐圖新能源品牌的C級乘用車“追光”開啟預(yù)售，搭載嵐圖自研的“云母”電池系統(tǒng)，其中82度電的動力電池也是行業(yè)首個量產(chǎn)裝車的半固態(tài)電池。
此外，蔚來本計(jì)劃于2022年年底在ET7車型上批量搭載由衛(wèi)藍(lán)新能源研發(fā)的半固態(tài)電池，但進(jìn)度不及預(yù)期。這款能量密度360 Wh/kg的電池延期至今年上半年完成量產(chǎn)。
與衛(wèi)藍(lán)新能源同為固態(tài)電池“先行者”的清陶能源在2022年建設(shè)了10GWh固態(tài)電池產(chǎn)線，其第一代半固態(tài)電池液體含量在5%-15%，能量密度最大到420Wh/kg；第二代產(chǎn)品液體含量降至5%以下，正在小試階段，預(yù)計(jì)在2024年量產(chǎn)。
國際上，歐、美、日、韓各國政府也都高度重視固態(tài)電池的研究和產(chǎn)業(yè)布局。尤其日本，充分學(xué)習(xí)我國“集中力量辦大事”的態(tài)度，將巨額投資與國家補(bǔ)貼押注在固態(tài)電池路線上，組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合。
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省和日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)，組織23家頭部汽車、電池和材料企業(yè)，及15家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)共同參與固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)。
其中，豐田汽車表示，2025年將推出全固態(tài)電池混合動力汽車，2030前將推出全固態(tài)純電動汽車。本田汽車在去年春季宣布將投資430億日元開展全固態(tài)電池示范生產(chǎn)線，計(jì)劃于2024年投產(chǎn)。日產(chǎn)汽車公布了疊層軟包全固態(tài)電池（ASSB）電芯，計(jì)劃于2028年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，將電池成本降至每千瓦時75美元。
韓國雖然也于2021年發(fā)布的“K電池發(fā)展戰(zhàn)略”中提出重視固態(tài)電池發(fā)展，但其實(shí)際的電芯開發(fā)速度遜于日本。不過，韓國企業(yè)延續(xù)了正負(fù)極材料研發(fā)方面的優(yōu)勢，在固態(tài)電池材料供應(yīng)鏈的搭建上“先人一步”。
2022年5月，韓國浦項(xiàng)集團(tuán)與輝能科技達(dá)成合作，雙方將共同研發(fā)新一代電池的正負(fù)極材料。此前浦項(xiàng)集團(tuán)還成立了Posco JK Solid Solution，為研究固態(tài)電池的高容量陽極材料和硅陽極材料做準(zhǔn)備。
與以硫化物路線為主的東亞企業(yè)不同，美國的技術(shù)路徑以聚合物電解質(zhì)和氧化物電解質(zhì)為主，負(fù)極多采用鋰金屬。
并且美國的固態(tài)電池研發(fā)由初創(chuàng)型科技公司主導(dǎo)，如Quantum Scape、Solid Power、Polyplus、24M、Cymbet、SES等。這些初創(chuàng)公司通過與大型車企合作研發(fā)，以獲得持續(xù)的資金支持。
上月，寶馬集團(tuán)公告，將與Solid Power啟動下一階段全固態(tài)電池的聯(lián)合研發(fā)。Solid Power將向?qū)汃R授權(quán)電池設(shè)計(jì)和制造工藝，幫助寶馬在慕尼黑附近的工廠建設(shè)中試線。按照計(jì)劃，第一輛采用全固態(tài)電池的寶馬原型車計(jì)劃在2025年之前推出，2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)。
另一家初創(chuàng)公司QuantumScape獲得了大眾集團(tuán)累計(jì)3億美元投資，并在2022年向大眾交付了第一批A樣原型固態(tài)電池供測試。
綜上，可以提煉出以下兩個觀察：
1.中國在固液混合的半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上已經(jīng)領(lǐng)先，但是在嚴(yán)格意義上的全固態(tài)電池研發(fā)上不具備明顯優(yōu)勢，專利申請目前與日本、美國保持競爭激烈的相近水平。
2.全固態(tài)電池仍處在實(shí)驗(yàn)室階段，主流技術(shù)路線并未確定。在中美都興起了從科研院所走出的創(chuàng)業(yè)“新勢力”，并頻頻獲得車企投資，其中不乏雄心勃勃且財(cái)力雄厚的傳統(tǒng)車企。
總結(jié)而言，如果固態(tài)電池確為動力電池的“終極技術(shù)”，那么不論是國際間的競爭格局，還是行業(yè)內(nèi)的市場排行，都會面臨極大的不確定性。
無論是在上一階段錯失先機(jī)的日美，還是仍顯幼小的電池新勢力，或是暫居下風(fēng)的傳統(tǒng)車企，都有可能憑借固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)對既有勝者的彎道超車。
當(dāng)然，固態(tài)電池的大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用仍遙遙無期。但待其“颶風(fēng)”來臨之時，從正負(fù)極材料、電解質(zhì)、預(yù)鋰化材料、集流體，到前中后段核心工序，智能制造管理的整個產(chǎn)業(yè)鏈都將面臨革命。
時刻保持危機(jī)心態(tài)，才能減少被淘汰的可能。
