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比亚迪/蔚来两年内固态电池“装车”?

锂电中国浏览量:203时间:2021-05-29 11:08:53

固态电池正在加速其商业化进程。5月26日,赣锋锂业在投资者互动平台表示,公司第一代混合固液电解质电池产品已通过多项第三方安全测试和多家客户送样测试,能量密度达235~280Wh/kg。第二代固态锂电池基于高镍三元正极、含金属锂负极材料,目前该产品能量密度超过350Wh/kg,循环寿命接近400次。

就在前不久,宁德时代在接受机构调研时也表示,公司研发固态电池多年,处于第一梯队,可做出固态电池样品。今年1月,宁德时代公开了两种与固态电池相关的专利,可通过提高固态电解质电导率,从而提升全固态电池能量密度和循环性能。

而宁德时代“老对手”比亚迪也不甘示弱,不仅晒出了自家固态电池“黑科技”专利,而且表示其商用速度将更快。有媒体报道,比亚迪预计最早将于2021年量产固态电池,可能将于2022年装配某高端车型。

除此之外,今年年初蔚来汽车宣布推出能量密度达360Wh/kg的150kWh固态电池,搭载该电池包的蔚来ET7轿车续航将超过1000km。该产品将于2022年第四季度上市。而宝马集团提出其固态电池原型车将在2025年推出,大众集团也积极布局固态电池。

实际上,除了上述企业之外,国内众多锂电池生产企业及材料企业,如国轩高科、中航锂电、江苏清陶、力神电池、亿纬锂能、辉能科技、横店东磁、珈伟股份、当升科技、赣锋锂业、贝特瑞等,也都布局了固态锂电池技术开发。

业内认为,固态电池领域已经进入“军备竞赛”阶段,各企业期望抢占先机以赢得市场份额。固态电池领域市场参与者众多,车企、电池企业、投资机构、科研机构等在资本、技术、人才三方面进行博弈。随着越来越多的企业加入,固态电池产业化进程不断加速,

从性能上来看,固态电池可以对传统锂电池形成碾压。传统的液态锂离子电池的能量密度上限被公认为300Wh/kg,即便是300Wh/kg也只是理论值,目前可实现的液态电池能量密度达到230Wh/kg,想从技术层面再提升其实难度不小。但是固态电池的能量密度很容易做到300-400Wh/kg以上,理论上的能量密度可达700Wh/kg,理论数值比液态电池高一倍。

“目前的液态锂离子电池,其能量密度到300Wh/kg或者再稍微高一点就已经到达极限,我们下一步就是要发展固态电池或者说逐渐过渡到全固态锂电池。”今年1月,在中国电动汽车百人会线上论坛上,中国工程院院士陈立泉大声呼吁。

近年来,全球新能源汽车安全事故频发,液态电池其电解质由于其可燃性,在遇到冲击时容易发生泄漏或挥发,从而引起电池起火爆炸等安全事故。而固态电池使用不可燃的全固态电解质取代了液态电解质,即便在受到物理冲击之后,仍能不冒烟、不起火、不爆炸,同时,锂枝晶现象也得到了足够的抑制,安全性得到极大提高。

业内分析认为,凭借安全性和能量密度优势,固态电池有望实现快速发展,同时倒逼现有液态电池体系变革升级。据中银证券测算,固态锂离子电池市场潜力巨大,全球需求量在2025年、2030年分别有望达到44.2GWh、494.9GWh,2030年其全球市场空间有望达到1500亿元以上。

不过,固态电池虽然性能优异,但是业内认为距离商业化仍有很长一段时间。宁德时代就坦言:虽然公司在固态电池方面已有多年研究,但现阶段全固态电池里面仍有科学难题还未解决,如固态扩散和液态扩散难度不是一个数量级,没彻底解决之前很难从根本上做好真正的固态电池。

通常来讲,固态电池技术的商业化有三个步骤,第一是研究技术路线的可行性;第二是产品路线,将研发技术变成产品是一个工程优化的过程,比如安全怎么设计等;第三个是商品路线,因为商品要求盈利,在商业化上须具备可行性,要求生产出来的商品能够销售并实现利润再重新投入研发,如此循环。

固态电池要实现大规模商业化应用,还需解决成本问题。业内一般认为,固态电池在原理上与传统锂离子电池有很大不同,这也使得其制造生产不能依赖原有的生产线,需“另起炉灶”。目前,固态电池尚未形成完整的产业链,还没有条件支持大面积商用。以现在的技术水平来看,实现固态电池搭载于量产车上,还需要5至10年的时间。

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