中石化資本官微10月21日消息，近日，中石化資本完成了對中科深藍(lán)匯澤新能源（常州）有限責(zé)任公司（以下簡稱“匯澤公司”）的Pre-A輪投資。固態(tài)電池頻頻引各大巨頭入局，為何成為近期關(guān)注的焦點(diǎn)？
有望成為下一代動力電池技術(shù)突破的關(guān)鍵
固態(tài)電池憑借其高安全性、高比能量優(yōu)勢，有望成為下一代動力電池技術(shù)突破的關(guān)鍵。鋰離子電池主要分為液態(tài)與固態(tài)電池兩種類型，液態(tài)鋰電池包括液態(tài)電池、凝膠電解質(zhì)電池，固態(tài)鋰電池包括半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、全固態(tài)電池三種。其中，半固態(tài)鋰電池（液體含量5~10wt%）通過減少液態(tài)電解質(zhì)含量、增加固態(tài)電解質(zhì)的方式，兼具安全性、能量密度和經(jīng)濟(jì)性，有望成為當(dāng)下液態(tài)電池向全固態(tài)電池過渡的最優(yōu)選擇；而準(zhǔn)固態(tài)鋰電池中液態(tài)電解質(zhì)占比進(jìn)一步減少，全固態(tài)鋰電池則由固態(tài)電解質(zhì)完全取代原有的電解液和隔膜，有望成為液態(tài)鋰電池的終極形態(tài)。
圖表來源：銀創(chuàng)智庫
電解質(zhì)成為性能核心
電解質(zhì)可分為聚合物固態(tài)和無機(jī)固態(tài)，主流四條固態(tài)電解質(zhì)材料路線各有所長。
固態(tài)電池電解質(zhì)主要選用氧化物、硫化物、聚合物，電解質(zhì)以薄膜的形式分割正負(fù)極，從而替代隔膜。負(fù)極從石墨體系升級到了預(yù)鋰化的硅基負(fù)極或者鋰金屬負(fù)極，正極從高鎳升級到超高鎳、鎳錳酸鋰、富鋰錳基等正極，能量密度可達(dá) 500Wh/kg 以上。當(dāng)前半固態(tài)鋰電池已量產(chǎn)，準(zhǔn)固態(tài)電池在小試中，預(yù)計 2024 年下半年量產(chǎn)，全固態(tài)預(yù)計 2027 年之后量產(chǎn)。
固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)鋰離子電池的核心組成部分，根據(jù)材料屬性來看，固態(tài)電池主要可以劃分為聚合物電解質(zhì)、氧化物電解質(zhì)、硫化物電解質(zhì)和鹵化物電解質(zhì)等技術(shù)路線。其中，硫化物電解質(zhì)因具備卓越的導(dǎo)電性能、高能量密度以及長循環(huán)壽命等優(yōu)勢，備受業(yè)界人士關(guān)注，被認(rèn)為是固態(tài)電解質(zhì)中最具潛力的一種。
據(jù)了解，以豐田、日產(chǎn)、本田、LG、三星SDI為代表的日韓企業(yè)在硫化物技術(shù)路線布局較多，在我國電池廠商中，寧德時代與比亞迪也選擇了該技術(shù)路線；而歐美和國內(nèi)部分企業(yè)則以氧化物、聚合物路線為主。
資本市場掀起固態(tài)電池?zé)岢?/strong>
半固態(tài)電池率先上車，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。2024年以來，多家電池廠和車企公布固態(tài)電池相關(guān)進(jìn)展，且規(guī)劃裝車時間，隨著政府首次對固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)行規(guī)模資金支持，行業(yè)有望加速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化時間或?qū)⑻崆啊?/span>
●2024年3月25日，上汽旗下智己品牌官宣，行業(yè)首個準(zhǔn)900V高壓超快充固態(tài)電池即將量產(chǎn)上車。該電池由上汽與旗下清陶能源聯(lián)合開發(fā)。將在智己L6上首發(fā)搭載。續(xù)航大約提升了15%左右；做到了電池安全領(lǐng)域的質(zhì)的跨越；同時充電效率也將大幅提升。 ●5月17日，在國軒高科的第13屆科技大會上，國軒高科宣布已成功研發(fā)出車規(guī)級全固態(tài)電池，并命名為“金石電池”，該電池目前已完成了基礎(chǔ)性能驗證，能量密度高達(dá)350Wh/kg，計劃于2027年進(jìn)行小批量上車試驗，預(yù)計在2030年實現(xiàn)量產(chǎn)。 ●5月29日，中國或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。政府相關(guān)部委牽頭實施鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)?？梢躁P(guān)注解決固態(tài)電池技術(shù)難題的公司及與在固態(tài)電池領(lǐng)域兩大獨(dú)角獸清陶能源和衛(wèi)藍(lán)新能源合作的公司。 ●8月28日，鵬輝能源發(fā)布了第一代全固態(tài)電池，能量密度將達(dá)280Wh/kg以上，充放電600次仍然可保持90%電量，2025年可以將能量密度提升到300Wh/kg以上，而且并不是實驗室產(chǎn)品，已突破量產(chǎn)技術(shù)，2026年將正式建立產(chǎn)線并批量生產(chǎn)。 ●10月9日上午，漳州高新區(qū)2024年第四季度項目集中開竣工暨新數(shù)能固態(tài)電池(漳州)產(chǎn)業(yè)園奠基儀式舉行。 國家知識產(chǎn)權(quán)局信息顯示，比亞迪一項名為“全固態(tài)電池、電池組和用電設(shè)備”的專利公布，公開號為CN 118748295 A。 ●10月12日上午，新疆哈密高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)舉行了哈密浩辰星輝8G瓦時固態(tài)電池項目的開工奠基儀式。 ●10月14日，藍(lán)海華騰在投資者互動平臺就公司固態(tài)電池技術(shù)路線有關(guān)問題予以回復(fù)。 ●10月14日，中國臺灣輝能在巴黎車展上宣布推出了全球首款100%硅復(fù)合負(fù)極的電動汽車電池，能量密度為321Wh/kg，預(yù)計到2024年底將提升至355Wh/kg。 ●10月17日，北京衛(wèi)藍(lán)高性能固態(tài)鋰離子電池量產(chǎn)建設(shè)項目正式開工。 ●10月22日蠡湖股份公告，10月21日，公司與高能時代（深圳）新能源科技有限公司（以下簡稱“高能時代”）簽署《合作協(xié)議》，共同出資成立有限責(zé)任公司（以下簡稱“項目公司”）作為聯(lián)合實驗室載體，研發(fā)全固態(tài)硫化物電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
要想實現(xiàn)全固態(tài)電池，人類至少有三大難關(guān)要跨；行業(yè)內(nèi)普遍存在一個共識，固態(tài)電池目前仍處于技術(shù)攻堅階段，大規(guī)模量產(chǎn)沒有準(zhǔn)確的時間，普遍的規(guī)劃預(yù)計在2027年—2030年之間。
圖表來源：銀創(chuàng)智庫
材料創(chuàng)新驅(qū)動固態(tài)電池發(fā)展
我國在動力電池上本來優(yōu)勢明顯，隨著全固態(tài)電池技術(shù)的突破，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的國際競爭力將得到顯著提升，有助于在全球市場中占據(jù)更有利的位置。
從投資的角度來看，根據(jù)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈，三大主線將受益。首先是電池材料板塊，全固態(tài)電池的電解質(zhì)、正負(fù)極材料等關(guān)鍵材料的研發(fā)和生產(chǎn)將成為投資的熱點(diǎn)。其次是電池制造板塊，隨著全固態(tài)電池技術(shù)的突破，具備相關(guān)生產(chǎn)能力的電池制造商將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。最后，新能源汽車整車制造商也將受益于全固態(tài)電池帶來的性能提升。
固態(tài)電池的發(fā)展同樣離不開材料的創(chuàng)新，特別是在電解質(zhì)、正負(fù)極材料等方面。2024年以來，材料供應(yīng)商在固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)步伐和產(chǎn)品進(jìn)展也在明顯加快。
在固態(tài)電解質(zhì)方面
作為國內(nèi)電解液頭部企業(yè)之一，天賜材料今年已完成Li2S、硫化物固態(tài)電解質(zhì)實驗室公斤級生產(chǎn)；預(yù)計2025年實現(xiàn)Li2S、硫化物固態(tài)電解質(zhì)百公斤級生產(chǎn)；2026年實現(xiàn)Li2S、硫化物固態(tài)電解質(zhì)噸級生產(chǎn)；2027年硫化物固態(tài)電解質(zhì)千噸級產(chǎn)線建成。
近期，歐陽明高院士工作站在全固態(tài)電池中的關(guān)鍵材料——“硫化物電解質(zhì)”的研發(fā)中，已經(jīng)取得階段性進(jìn)展，研發(fā)的納米級“硫化物電解質(zhì)”即將進(jìn)入量產(chǎn)階段，目前正在規(guī)劃一條年產(chǎn)百噸級的中試線。中試線運(yùn)行順利后，2026年前，歐陽明高院士工作站還會建設(shè)一個千噸級的量產(chǎn)線。
恩捷股份在投資者互動平臺表示，公司通過控股子公司湖南恩捷前沿新材料科技有限公司專注于全固態(tài)硫化物電解質(zhì)材料的相關(guān)研發(fā)工作。目前，湖南恩捷的固態(tài)用高純硫化鋰產(chǎn)品已完成小試噸級年產(chǎn)能建設(shè)和運(yùn)行，并搭建完成百噸級硫化鋰中試生產(chǎn)線。硫化物固態(tài)電解質(zhì)（LPSC）產(chǎn)品和全固態(tài)電解質(zhì)膜產(chǎn)品均處于送樣階段。
在正極材料方面
今年9月，容百科技在投資者互動平臺表示，公司固態(tài)電池材料已與清陶、寧德時代、衛(wèi)藍(lán)新能源等國內(nèi)外40余家電池及整車企業(yè)建立了合作關(guān)系。全固態(tài)電池的三元正極材料獲得行業(yè)頭部客戶充分認(rèn)可，2024年出貨量穩(wěn)定增長。
近期當(dāng)升科技也披露，公司2024年上半年累計出貨數(shù)百噸固態(tài)電池正極材料，已順利導(dǎo)入固態(tài)電池客戶，并成功裝車應(yīng)用于一線車企固態(tài)電池車型。
在負(fù)極材料方面
今年9月，在歐陽明高院士工作站負(fù)極材料成果發(fā)布會暨四川華宜清創(chuàng)新材料科技有限公司揭牌儀式上，華宜清創(chuàng)發(fā)布其新產(chǎn)品。采用“一步法”制備的硅碳負(fù)極材料，適用于硫化物全固態(tài)電池體系，有效解決了碳材料與硫化物電解質(zhì)之間的副反應(yīng)問題。目前，華宜清創(chuàng)研發(fā)的比容量為1500mAh/g硅碳負(fù)極材料，經(jīng)過1000次循環(huán)后，容量保持率高于82%。已與國內(nèi)外多家固態(tài)電池企業(yè)達(dá)成深度合作。
7月11日，暉陽新能源宣布新一代固態(tài)電池負(fù)極材料研發(fā)成功，有望實現(xiàn)電動汽車超過1000公里的長續(xù)航和高容量。該材料是暉陽新能源研發(fā)的新一代多孔硅碳材料，可提供更高的能量密度，在單位體積或重量上存儲更多能量。數(shù)據(jù)顯示，這款新型負(fù)極材料擁有近1800mAh/g的首次充電容量和約91%的首次庫倫效率。此外，在循環(huán)壽命方面，能承受約1500至2000次循環(huán)。
大力推進(jìn)研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)成為行業(yè)共識，在各方力量的推動下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程開始全面提速。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低，固態(tài)電池有望成為新能源汽車領(lǐng)域的新希望，引領(lǐng)電池技術(shù)的革新和發(fā)展。
專家表示，對于固態(tài)電池，我們?nèi)匀灰３掷潇o的態(tài)度，全固態(tài)電池是持久戰(zhàn)，因為技術(shù)難度確實非常大，并且商業(yè)可行性也面臨較大挑戰(zhàn)，但又是我國未來持續(xù)引領(lǐng)新能源行業(yè)領(lǐng)先地位而不得不重點(diǎn)部署的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是我國下一個產(chǎn)業(yè)方向——低空經(jīng)濟(jì)、AI人工智能機(jī)器人等重點(diǎn)扶持行業(yè)必不可少的電池技術(shù)。
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