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资本 | 60亿研发投入,固态电池“起飞”!

5月29日,据中国日报报道,中国或将投入约60亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。

多位知情人士确认,此项行业内史无前例的项目由政府相关部委牵头实施鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发。项目经过严格筛选后,最后具体分为七大项目,聚焦聚合物和硫化物等不同技术路线。

同日,固态电池概念尾盘拉升,金龙羽直线涨停,翔丰华大涨10%,东方锆业、德福科技、上海洗霸、三祥新材等快速跟涨。截至A股收盘,翔丰华涨超8%,东方锆业、金龙羽、三祥新材涨超7%,道明化学、上海洗霸涨超6%。

60亿研发投入,固态电池是否一键“起飞”

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多家企业披露固态电池最新计划

5月29日,在“投入约60亿元用于全固态电池研发”消息传出后,多家企业下场宣布与固态电池相关事宜。

同日,恩捷股份在投资者互动平台表示,其与北京卫蓝新能源、溧阳天目先导合作成立了江苏三合,主要从事半固态项目的研发和生产。福田汽车在互动平台表示,其半固态电池目前已在轻卡上进行技术研发及搭载测试,且正在合作研究固态电池在车辆上的应用。

卫蓝新能源是中科院物理所清洁能源实验室固态电池技术的唯一产业化平台,发起人包括被誉为“中国锂电第一人”的陈立泉。

此外,消息传出前,多家企业披露了固态电池最新计划。今年4月,宁德时代首次公布了全固态电池的研发进展,并计划在2027年实现小批量量产。据了解,宁德时代在固态电池研发领域已有十多年积累。

5月24日,上汽集团宣布,拟在2027年推出全固态电池车型,电池供应商清陶能源。双方在去年成立了合资公司上汽清陶,作为全固态电池产业化的项目主体。清陶能源背靠清华大学,由中科院院士、清华大学南策文院士团队创办。

5月17日,国轩高科首次发布采用全固态电池技术的金石电池,电芯能量密度达350 Wh/kg,计划在2027年小批量装车实验。

欣旺达则规划在2026年实现全固态电池量产,且能量密度更高。其计划第一代全固态电池能量密度达400 Wh/kg,第二代达500 Wh/kg。

2022年,卫蓝新能源官宣与蔚来汽车合作,计划当年底量产混合固液电池。卫蓝新能源目前的规划,是在2027年实现全固态电池小批量上车。

60亿资金研发投入,多家企业披露其固态电池最新计划,由此可见,固态电池确尤其独特魅力。

固态电池:最具前景的新一代动力锂电

传统锂离子电池包括正极、负极、电解液、隔膜四大组成部分。固态电池将传统锂离子电池中的电解液换成固态电解质,兼顾安全性、高能量密度等性能。

固态电池产业链与液态锂电池大致相似,上游包括原料矿产、机械设备以及基础材料,两者主要的区别在于负极材料和电解质的种类,正极材料方面几乎一致,若完全发展至全固态电池,隔膜也完全被替换。产业链中游为电池包的加工制备过程,产业链下游应用领域包括新能源汽车、储能系统、消费电子等。

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相较于传统液态电池,固定电池的优势在于

①高安全性:传统液态电池在温度过高或内部短路等异常情况下,存在自燃甚至爆炸的危险。固态电池采用固态电解质,固态电解质具有不易燃、耐高温、化学活性低等特性,能够大幅提升电池的安全性。

②高能量密度:传统液态电池的能量密度已经接近350Wh/kg的理论极限。固态电池的电化学窗口宽,能够承受更高的电压(5V以上),材料可选择的范围更广。能量密度达到500Wh/kg甚至更高。

③体积小:传统液态电池需要使用隔膜和电解液,二者占据了电池中近40%的体积和25%的质量。固态电池使用固态电解质取代液态电池的隔膜和电解液,正负极之间的距离可以缩短到只有几到十几个微米,从而大幅降低电池的厚度。

④宽温区运行:相较液态电池固态电池可以在更广泛的温度范围内(-30℃至100℃)稳定工作,尤其是在低温环境下,其性能表现更为优异。

由于能在根本上提升两大核心性能一一能量密度和安全性,固态电池为资本流向最多的领域,被认为是最具前景的新一代动力锂电。

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固态电池:发展态势仍不明朗

目前,全固态电池研究仍处于发展阶段,其基础理论尚未完全成熟,难以指导、支撑其规模化的量产。

从材料端看,现存最大两个问题:未找到综合性能达标固态电解质、未良好解决固固接触界面问题。

此外,固态电池最大的短板不是技术,而是成本。固态电池目前成本过高的核心原因是,里面的贵金属用量是液态电池的几倍,价格最低都会是磷酸铁锂的十倍左右。

从产业链角度看,全固态电池的上游材料供应链、匹配新工艺的设备等还不成熟,产业化成本过高。真正的全固态电池制造成本是锂离子电池的4—25倍,制造全固态电池所需的设施成本更是目前锂离子电池的10-20倍,而且制造过程中能耗也很大。

固态电池发展愈发完善,全固态电池的生产工艺对现有的制造设备和流程也提出了新的要求,设备的更新换代在所难免。固态电池体系对现有产业结构冲击较大,如隔膜企业面临严重转型问题,因此全固态电池发展态势仍不明朗。

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长期共存传统的液态电池、半固态电池全固态电池

固态电池发展态势不算明朗,据咨询机构EVTank预测,到2030年,全球锂电池市场中,90%左右的份额仍将是传统的液态电池,剩余约10%为固态电池。在固态电池所占据的市场份额中,大部分将属于半固态电池。

汽车公司愿意将固态电池作为下一代技术发展的方向提前布局,获取相对的竞争优势和产品溢价能力。但技术的创新最终都要投入大批量的生产,才有可能盈利。固态电池苛刻的制备条件极大概率需要重新研发配套量产设备,新材料体系的导入也将重构产业链。

一个更快量产的折中方案是半固态电池的应用,这是液态锂电池向全固态电池转型的过渡路径。蔚来汽车150kWh固态电池和智己L6采用的光年固态电池实质上仍属于半固态电池范畴。

正因此,未来的一段时间内,传统液态电池、半固态电池、全固态电池将处于共存阶段。

小结:

优势明显,60亿资金研发投入,多家企业披露其固态电池最新计划,但是,固态电池发展态势并不明朗。未来,固态电池将于传统液态电池、半固态电池处于长期共存阶段。

参考:

固态电池量产竞赛

全固态电池重大消息!我国或将投入60亿 涉及宁德时代、比亚迪等六家企业

汽车公司接连官宣固态电池“上车”,是技术突破还是资本噱头?

固态电池发展现状——风口真的来了吗?

一文了解固态电池及其四大主材

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       原文标题 : 资本 | 60亿研发投入,固态电池“起飞”!

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