近期,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)備受關(guān)注寶馬,福特等多家頭部車企大力推進(jìn)固態(tài)電池商業(yè)化進(jìn)程,預(yù)計在2025年進(jìn)入固態(tài)電池道路實測或量產(chǎn)應(yīng)用階段當(dāng)升科技則與衛(wèi)藍(lán)新能源加強在固態(tài)鋰電材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作機構(gòu)指出,固態(tài)電池將成為引領(lǐng)新能源汽車發(fā)展的技術(shù)潮流
技術(shù)不斷升級
日前,當(dāng)升科技公告稱,公司與北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方同意加強在固態(tài)鋰電材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作衛(wèi)藍(lán)新能源承諾,2022年—2025年期間向公司采購總量不低于2.5萬噸固態(tài)鋰電材料,并在高鎳多元材料,富鋰錳基,鈷酸鋰,磷酸錳鐵鋰等前沿技術(shù)領(lǐng)域加強合作交流
當(dāng)升科技在公告中指出,伴隨著全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,動力電池技術(shù)隨之不斷升級除當(dāng)前市場主流的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池外,安全性更好,能量密度更高,使用壽命更長,體積更小的固態(tài)電池被視作下一代動力電池技術(shù)發(fā)展的主要方向
除了當(dāng)升科技,多家鋰電產(chǎn)業(yè)鏈公司已布局固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)2016年,寧德時代宣布進(jìn)軍硫化物固態(tài)電池產(chǎn)業(yè),2021年1月19日公開了兩項固態(tài)電池專利2017年,國軒高科著手研發(fā)固態(tài)電池及固態(tài)電解質(zhì),2019年公司推出半固態(tài)電池試生產(chǎn)線2019年,贛鋒鋰業(yè)建成億瓦時級第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線
最近幾年來,寶馬,福特,蔚來等車企均在加快布局固態(tài)電池業(yè)務(wù),加速固態(tài)電池商業(yè)化應(yīng)用落地2020年,贛鋒鋰業(yè)與東風(fēng)集團(tuán)簽訂固態(tài)電池E70車型示范推廣協(xié)議2019年,輝能科技與蔚來合作,為其定制生產(chǎn)MAB固態(tài)電池包2021年9月,寶馬和福特兩家汽車巨頭宣布正在加速固態(tài)電池研發(fā),并計劃從2022年開始搭載車輛,并著手實際工況測試
國金證券指出,蔚來等車企將在未來1—2年推出1000公里續(xù)航車型,有望加速半固態(tài)電池的應(yīng)用進(jìn)度,進(jìn)一步促進(jìn)動力電池由液態(tài)到半固態(tài),再到全固態(tài)的路徑演進(jìn)固態(tài)電池有望享受超越常規(guī)液態(tài)電池的估值溢價
拓展產(chǎn)業(yè)空間
固態(tài)電池被認(rèn)為是替代液態(tài)電池的下一代技術(shù),并成為動力電池的重要發(fā)展方向。
信達(dá)期貨研報指出,固態(tài)電池?fù)碛懈鼮榉€(wěn)定的電解質(zhì)機械和化學(xué)特性,靜態(tài)及循環(huán)壽命將得到極大提升,對溫度不敏感,能在—50℃—200℃溫度保持放電功率,可以較大程度緩解冬季電池容量衰減的問題,同時,能量密度得到極大提升,預(yù)計可以達(dá)到當(dāng)前三元鋰電池的2—10倍。按照寶馬研發(fā)負(fù)責(zé)人弗蘭克·韋伯今年早些時候的說法,得益于降低充電頻次使得車輛實用性得到增強,可重復(fù)使用的固態(tài)電池符合寶馬的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略,其將在整個“歐洲價值鏈”中完成生產(chǎn)。
國信證券指出,軟包形態(tài)更契合固態(tài)電池的發(fā)展要求無機固態(tài)電解質(zhì)膜相柔韌性相對較差,固態(tài)電池預(yù)計大多采用疊片工藝,而非圓柱封裝路線軟包一方面能量密度更高,另一方面具有較為豐富的膠狀物質(zhì)封裝,更易于固態(tài)電池發(fā)展
國信證券預(yù)計,2025年全球軟包電池出貨量有望達(dá)到638GWh,全球鋁塑膜需求量有望達(dá)到6.9億平方米,對應(yīng)市場規(guī)模約為118億元。
豐田公司認(rèn)為,在新一代電池中,固態(tài)電池最適合應(yīng)用在電動車上豐田和日本研究所正在加緊研發(fā),制定固態(tài)電池的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程
中金公司指出,固態(tài)電池可以實現(xiàn)鋰金屬負(fù)極應(yīng)用,解決電導(dǎo)率低,界面阻抗高,循環(huán)性能差等技術(shù)難題不過,高一致性產(chǎn)品量產(chǎn)并適配車的需求仍需較長時間2030年前,固態(tài)電池僅可能應(yīng)用于小部分高端電動汽車中,難以對現(xiàn)有液態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)形成較大沖擊
提升安全性能
安全性是固態(tài)電池的一大優(yōu)勢。有觀點指出,這可能與新型燃料電池驅(qū)動的iX5Hydrogen車型很相似,該車將用于客戶試用,按照規(guī)劃不會投入市場銷售。。
國金證券指出,固態(tài)電池有望解決電池安全問題目前鋰離子電池所用電解質(zhì)為有機電解液,因其熱分解度溫度低,易燃,有毒,且電化學(xué)窗口低,導(dǎo)致動力電池安全性能和能量密度的提升存在一定局限性固態(tài)電池本質(zhì)上是用穩(wěn)定固態(tài)電解質(zhì)代替易燃有機電解液,進(jìn)而改善電池安全性能
盡管優(yōu)勢顯著,但現(xiàn)階段固態(tài)電池發(fā)展仍有大量現(xiàn)實問題有待解決信達(dá)期貨指出,當(dāng)前的固態(tài)電池界面電阻較高,在空氣中的穩(wěn)定性較差就目前的技術(shù)而言,單位面積離子電導(dǎo)率較低,導(dǎo)致常溫下功率密度并不理想,同時,循環(huán)過程中的電極與電解質(zhì)的物理接觸變差,面臨充放電循環(huán)中的電極膨脹問題,突破這些技術(shù)壁壘需要大量的資金投入
中國科學(xué)院院士歐陽明高認(rèn)為,固態(tài)電池真正投入大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用大概在2025—2030年當(dāng)前鋰離子電池的比能量上限大約是每公斤300瓦時2025年將出現(xiàn)與現(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池比能量大體相當(dāng)?shù)牡谝淮虘B(tài)電池2030年后,將出現(xiàn)第二代采用新型正負(fù)極材料的全固態(tài)電池,比能量會提升到每公斤500瓦時
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