今天小編分享的科技經驗:巨頭加碼 固态電池應用提速,歡迎閱讀。
近期,固态電池的發展與商業化進程顯著提速,眾多企業紛紛加大對全固态電池技術的投資力度,競相角逐未來潛在價值高達千億的市場份額。
華為和寧德時代在近期分别取得了國家知識產權局的初步審查的固态電池相關專利,而在第 11 屆中國(廣州)電池新能源產業國際高峰論壇上,行業專家代表提出,固态電池產業發展進度已超預期,一批電池企業将集中在兩年後實現全固态電池的量產,同時,低空經濟領網域也已成為新能源汽車之外的一條競争激烈的賽道。
不少產業鏈公司表示,產品将于 2027 年前後實現全固态電池的量產交付,而 eVOTL 因為對續航能力要求更為迫切,或将成為固态電池快速落地的場景。
全固态量產時間表更新
11 月 7 日,太藍新能源、長安汽車聯合發布無隔膜固态電池技術。按其規劃,無隔膜全固态電池将于明年實現原型驗證體系開發,2027 年實現批量生產。10 月,奇瑞在 2024 奇瑞全球創新大會上宣布,鲲鵬固态電池規劃 2026 年定向運營、2027 年批量上市。
據國内外公開數據不完全統計,在時間節點上,美國 Quantum Scape、輝能科技、衛藍新能源最快在 2025 年至 2026 年可以實現量產,西班牙 Basquevolt、清陶、比亞迪、寧德時代、韓國三星 SDI 計劃在 2027 年,太藍、韓國 LG 新能源、韓國 SK On、日本松下、日本豐田則計劃在 2028 年或之後。
對于固态電池短期產業化的發展,衛藍、清陶、輝能、孚能、寧德時代、國軒等企業都選擇了半固态先行的路徑。目前日韓企業主要集中于硫化物全固态電池研究方向,除 LG 外,其他企業在半固态電池領網域暫無明确布局計劃。
目前來看,蔚來、上汽、廣汽等車企均已發布半固态電池方案并部分實現裝車。中國汽車動力電池產業創新聯盟統計數據顯示,2024 年初以來,我國半固态電池的 6 月份裝車量為 532.9MWh,環比增長 10.4%;1-6 月累計裝車量為 2154.7 MWh,配套企業為衛藍新能源。
此外,寶馬、大眾、福特等也已經明确了他們的全固态電池投產時間線。產業鏈多方更新時間表,不僅顯示出全固态電池技術發展的緊迫性,也反映了行業對這一技術趨勢的共識。
深圳比克電池相關專家向車市睿見解釋道," 全固态電池的痛點,主要集中在高成本、高界面阻抗、技術不成熟、產業鏈不完整。目前半固态和準固态產品具有比較高的性價比,同時一定程度上可以兼顧高安全性和高能量密度。"
量產技術探索仍存挑戰
需要說明的是,對于目前已經應用的半固态電池,只是便于普通消費者理解,而業内認為嚴謹的說法,應叫做凝膠态電池。半固态電池是将現有的液态電解質轉化成凝膠态,減少電解液的用量。盡管半固态電池同樣大大提升了電池的能量密度、降低了自燃風險,但是從原理上來講,依然還是液态電解質在發揮作用,其性能提升幅度依然有限。
雖然固态電池在能量密度、安全性、使用壽命以及體積效率等方面展現出了顯著的優勢,但其發展同樣面臨着不容忽視的劣勢,主要體現在固态電解質技術的三大核心科學挑戰上:首先,固态電解質的離子輸運機制尚待深入探究;其次,锂金屬負極中锂枝晶的生長機制需得到有效控制;最後,多場耦合體系下的失控失效機制也是制約固态電池發展的關鍵科學難題。這些問題的解決對于推動固态電池技術的進一步發展至關重要。
同時,固态電池量產在初期仍需面臨當初锂動力電池成本高等方面的挑戰。
業内普遍認為固态電池成本比當前的锂電池高 4 倍以上。由于制造規模小,加上制造工藝未完全成熟,半固态電池量產初期的電芯價格高于 1 元人民币 /Wh。TrendForce 集邦咨詢預測,随着制造規模擴大和技術成熟度提升,半固态電池綜合成本可望于 2035 年降至 0.4 元 /Wh 以下。
全固态電池正從樣品電芯進入工程化,同樣将面臨量產初期成本高而墊高產品價格的問題,預計 2030 年後當全固态電池應用規模大于 10GWh,電芯價格将降至 1 元 /Wh 左右;2035 年經過市場大規模快速推廣,電芯價格将有機會降至 0.6-0.7 元 /Wh。
不過,目前低空經濟成為新熱點,電池是 eVOTL 的核心動力來源,續航能力或将成為限制 eVTOL 快速發展重要原因之一。在此背景下,不少 eVOTL 公司加快了與電池公司的合作。
2023 年,億航智能曾透露,完成對锂金屬固态電池科技公司深圳欣視界科技有限公司的戰略投資;今年寧德時代則與峰飛航空籤署戰略投資與合作協定,雙方共同致力于 eVTOL 航空電池的研發。
中信證券研報也認為,eVTOL 對電池成本的敏感度低,且需求與固态電池的性能契合,将率先成為固态電池重要的落地場景。