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匯澤新能源（常州）有限責任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“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(dòng)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?jì)?yōu)勢，有望成為下一代動(dòng)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(lèi)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(guò)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)濟性，有望成為當下液態(tài)電池向全固態(tài)電池過(guò)渡的最優(yōu)選擇；而準固態(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(lái)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(wú)機固態(tài)，主流四條固態(tài)電解質(zhì)材料路線(xiàn)各有所長(cháng)。
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極，從而替代隔膜。負極從石墨體系升級到了預鋰化的硅基負極或者鋰金屬負極，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 500Wh/kg 以上。當前半固態(tài)鋰電池已量產(chǎn)，準固態(tài)電池在小試中，預計 2024 年下半年量產(chǎn)，全固態(tài)預計 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，根據材料屬性來(lái)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(xiàn)。其中，硫化物電解質(zhì)因具備卓越的導電性能、高能量密度以及長(cháng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢，備受業(yè)界人士關(guān)注，被認為是固態(tài)電解質(zhì)中最具潛力的一種。
據了解，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(xiàn)布局較多，在我國電池廠(chǎng)商中，寧德時(shí)代與比亞迪也選擇了該技術(shù)路線(xiàn)；而歐美和國內部分企業(yè)則以氧化物、聚合物路線(xiàn)為主。
資本市場(chǎng)掀起固態(tài)電池熱潮
半固態(tài)電池率先上車(chē)，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。2024年以來(lái)，多家電池廠(chǎng)和車(chē)企公布固態(tài)電池相關(guān)進(jìn)展，且規劃裝車(chē)時(shí)間，隨著(zhù)政府首次對固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)行規模資金支持，行業(yè)有望加速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化時(shí)間或將提前。
●2024年3月25日，上汽旗下智己品牌官宣，行業(yè)首個(gè)準900V高壓超快充固態(tài)電池即將量產(chǎn)上車(chē)。該電池由上汽與旗下清陶能源聯(lián)合開(kāi)發(fā)。將在智己L6上首發(fā)搭載。續航大約提升了15%左右；做到了電池安全領(lǐng)域的質(zhì)的跨越；同時(shí)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(huì )上，國軒高科宣布已成功研發(fā)出車(chē)規級全固態(tài)電池，并命名為“金石電池”，該電池目前已完成了基礎性能驗證，能量密度高達350Wh/kg，計劃于2027年進(jìn)行小批量上車(chē)試驗，預計在2030年實(shí)現量產(chǎn)。 ●5月29日，中國或將投入約60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，包括寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎研發(fā)支持。政府相關(guān)部委牽頭實(shí)施鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開(kāi)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)域兩大獨角獸清陶能源和衛藍新能源合作的公司。 ●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(shí)驗室產(chǎn)品，已突破量產(chǎn)技術(shù)，2026年將正式建立產(chǎn)線(xiàn)并批量生產(chǎn)。 ●10月9日上午，漳州高新區2024年第四季度項目集中開(kāi)竣工暨新數能固態(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、電池組和用電設備”的專(zhuān)利公布，公開(kāi)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(kāi)發(fā)區舉行了哈密浩辰星輝8G瓦時(shí)固態(tài)電池項目的開(kāi)工奠基儀式。 ●10月14日，藍海華騰在投資者互動(dòng)平臺就公司固態(tài)電池技術(shù)路線(xiàn)有關(guān)問(wèn)題予以回復。 ●10月14日，中國臺灣輝能在巴黎車(chē)展上宣布推出了全球首款100%硅復合負極的電動(dòng)汽車(chē)電池，能量密度為321Wh/kg，預計到2024年底將提升至355Wh/kg。 ●10月17日，北京衛藍高性能固態(tài)鋰離子電池量產(chǎn)建設項目正式開(kāi)工。 ●10月22日蠡湖股份公告，10月21日，公司與高能時(shí)代（深圳）新能源科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高能時(shí)代”）簽署《合作協(xié)議》，共同出資成立有限責任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“項目公司”）作為聯(lián)合實(shí)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(shí)現全固態(tài)電池，人類(lèi)至少有三大難關(guān)要跨；行業(yè)內普遍存在一個(gè)共識，固態(tài)電池目前仍處于技術(shù)攻堅階段，大規模量產(chǎn)沒(méi)有準確的時(shí)間，普遍的規劃預計在2027年—2030年之間。
圖表來(lái)源：銀創(chuàng )智庫
材料創(chuàng )新驅動(dòng)固態(tài)電池發(fā)展
我國在動(dòng)力電池上本來(lái)優(yōu)勢明顯，隨著(zhù)全固態(tài)電池技術(shù)的突破，中國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的國際競爭力將得到顯著(zhù)提升，有助于在全球市場(chǎng)中占據更有利的位置。
從投資的角度來(lái)看，根據固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈，三大主線(xiàn)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(zhù)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(lái)新的發(fā)展機遇。最后，新能源汽車(chē)整車(chē)制造商也將受益于全固態(tài)電池帶來(lái)的性能提升。
固態(tài)電池的發(fā)展同樣離不開(kāi)材料的創(chuàng )新，特別是在電解質(zhì)、正負極材料等方面。2024年以來(lái)，材料供應商在固態(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(shí)驗室公斤級生產(chǎn)；預計2025年實(shí)現Li2S、硫化物固態(tài)電解質(zhì)百公斤級生產(chǎn)；2026年實(shí)現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(xiàn)建成。
近期，歐陽(yáng)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，目前正在規劃一條年產(chǎn)百?lài)嵓壍闹性嚲€(xiàn)。中試線(xiàn)運行順利后，2026年前，歐陽(yáng)明高院士工作站還會(huì )建設一個(gè)千噸級的量產(chǎn)線(xiàn)。
恩捷股份在投資者互動(dòng)平臺表示，公司通過(guò)控股子公司湖南恩捷前沿新材料科技有限公司專(zhuān)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)能建設和運行，并搭建完成百?lài)嵓壛蚧囍性嚿a(chǎn)線(xiàn)。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(dòng)平臺表示，公司固態(tài)電池材料已與清陶、寧德時(shí)代、衛藍新能源等國內外40余家電池及整車(chē)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(hù)充分認可，2024年出貨量穩定增長(cháng)。
近期當升科技也披露，公司2024年上半年累計出貨數百?lài)嵐虘B(tài)電池正極材料，已順利導入固態(tài)電池客戶(hù)，并成功裝車(chē)應用于一線(xiàn)車(chē)企固態(tài)電池車(chē)型。
在負極材料方面
今年9月，在歐陽(yáng)明高院士工作站負極材料成果發(fā)布會(huì )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)之間的副反應問(wèn)題。目前，華宜清創(chuàng )研發(fā)的比容量為1500mAh/g硅碳負極材料，經(jīng)過(guò)1000次循環(huán)后，容量保持率高于82%。已與國內外多家固態(tài)電池企業(yè)達成深度合作。
7月11日，暉陽(yáng)新能源宣布新一代固態(tài)電池負極材料研發(fā)成功，有望實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)超過(guò)1000公里的長(cháng)續航和高容量。該材料是暉陽(yáng)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。數據顯示，這款新型負極材料擁有近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)和應用已經(jīng)成為行業(yè)共識，在各方力量的推動(dòng)下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程開(kāi)始全面提速。隨著(zhù)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(chē)領(lǐng)域的新希望，引領(lǐng)電池技術(shù)的革新和發(fā)展。
專(zhuān)家表示，對于固態(tài)電池，我們仍然要保持冷靜的態(tài)度，全固態(tài)電池是持久戰，因為技術(shù)難度確實(shí)非常大，并且商業(yè)可行性也面臨較大挑戰，但又是我國未來(lái)持續引領(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(gè)產(chǎn)業(yè)方向——低空經(jīng)濟、AI人工智能機器人等重點(diǎn)扶持行業(yè)必不可少的電池技術(shù)。
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