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多家企业加大投资,固态电池又“火”了

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       固态电池,被称为未来锂电池的发展方向。据中银国际测算,2030年全球固态电池市场空间有望达到1500亿元以上。

       近日,又有多家车企、电池厂商宣布加大对固态电池领域的投资,这一电池技术再一次“火”了!

       多家企业加码固态电池

       ,韩国电池制造商SK Innovation将向福特汽车支持的固态电池开发商Solid Power公司投资3000万美元,联合生产车规级固态电池。

       10月27日,Solid Power表示,SK Innovation将采用该公司的硫化物固态电解质、专利电池设计和生产工艺。

       SK Innovation首席执行官Kim Jun在一份新闻稿中表示:“我们非常期待与Solid Power的合作,希望通过此次合作能为长续航提供能量更高、成本更低的电池。”

       Solid Power首席执行官Doug Campbell则指出:固态电池可能会使电池组变得非常简易,最终促使成本降低。“制造商可以利用现有工厂生产固态电池。公司希望到2026年将这项技术商业化。”他补充说。

       SK Innovation主要向福特、现代等汽车制造商提供电动汽车电池。今年9月,SK Innovation和福特表示,双方宣布计划斥资114亿美元(约合729.55亿元人民币)在美国设置3座电池厂。其中,美国田纳西州的Blue Oval City园区电池年43GWh;肯塔基州BlueOvalSK园区的2座电池厂合并年产能为86GWh,预计会在2025 年开始生产先进的新世代锂电池组。

       近日,韩国汽车巨头现代集团旗下两大品牌现代汽车和起亚汽车宣布将与美国马萨诸塞州电池研发和制造企业Factorial Energy合作,共同开发车规级固态电池。

       在现代官方发布的信息中,透露了Factorial Energy已经基于”FEST”(因子电解质系统技术)取得了突破性进展,该技术利用特殊的固体电解质材料,利用高压和大容量电极实现安全可靠的电池性能。

       据了解,”FEST”相比传统的锂离子电池技术更为安全,应用该技术生产的电池拥有高能量密度的特性,可在成本接近的条件下将纯电动车的续航里程有效延长20%-50%,而且该项技术与目前的三元锂电池技术在规格和生产流程方面有兼容性,只需较低成本改造现有三元锂电池的制造基础设施即可投产。

       此外,固态电池企业辉能科技近期完成新一轮融资,融资金额为3.26亿美元(约合20.85亿元人民币)。本轮投资方包括春华资本、丹丰资本和软银中国。

       此次融资,将主要用于辉能固态锂电池量产建设及全球扩产规划,旨在促成公司在2023-2025年间于亚洲、欧洲及美国的扩厂建设,以满足主流车厂对优质动力电池当地制造和当地供给的需求,从而加速为其战略合作伙伴提供固态电池解决方案。

       辉能科技成立于2006年,发明了全球第一款固态锂陶瓷 (Lithium Ceramic Batteries, LCB) 电池,目前固态电池技术处世界前沿,拥有近500项固态电池专利。2020年,其45.1安时(Ah)的大容量电池产品在专业技术监督公司德国莱茵(T V Rheinland)实验室中完成了动力电池第三方测试并取得报告。

       巨头争夺固态电池市场

       其实,不只以上企业,丰田、宝马、大众、宁德时代、蔚来等国内外巨头都已提前布局固态电池市场。

       国内方面,2020年8月,宁德时代方面曾表示,宁德时代实验室将专注于金属锂电池、全固态电池和钠离子电池等下一代电池研发,持续对固态电池等技术进行前沿研究和产品研发投入;今年1月,蔚来发布了150kWh固态电池包,可实现360Wh/kg的能量密度,并定于2022年第四季度对外交付;长城汽车旗下的蜂巢能源联手中科院建设固态电池技术研究中心,计划2025年在量产车上应用能量密度达350-500Wh/kg的固态电池;赣锋锂业拟投资22亿元建设高比能固态电池超薄锂负极材料项目。此外,格林美、孚能科技等公司也在进行固态电池技术的研发。

       国外方面,现代计划在2025年试生产配备固态电池的电动车,2027年部分批量生产,在2030年左右实现全面批量生产;大众在3月举行的PowerDay上表示,未来将着力发展固态电池技术,并预计2025年投入使用;丰田计划在2025年与松下合作推出一款使用固态电池的限量发售的电动汽车;本田本年度将开始全固态电池生产技术验证,并力争应用到2020年代后期的车型上;4月,宝马集团发布规划,称计划在2022年采购测试用电池,2025年前推出搭载固态电池的原型车,并在2025年之前开始对配备全固态电池的车辆进行路测,在2030年前实现量产;LG也正在开发全固态电池,预计2026年实现量产。

       短时间内无法量产

       那么,固态电池的优势何在,现状又如何呢?

       固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池,与传统锂电池相比,固态电池更安全、能量密度也更高,在电动汽车电池市场潜力巨大。相关机构,2020-2030年我国固态电池出货量将高速增长,至2030年或将突破250GWh。

       不过,受当前技术水平的限制,距离固态电池规模化量产预计还需要5-10年时间。宁德时代曾表示,目前固态电池商业化很难:“公司在固态电池方面已有多年研究,现阶段全固态电池里面仍有科学难题还未解决。虽然公司已做出固态电池样品,但相关指标离实现商业化还有较长距离 。”

       技术方面的难点在于电解质目前的四种技术路线(分别是聚合物、薄膜、硫化物和氧化物)各有不足,如薄膜固态电池和氧化物固态电池难以研制大容量动力或储能电池;聚合物固态电池无法在室温下工作且难以兼容高电压正极;硫化物固态电池则面临电解质对空气敏感、制造条件苛刻、原材料昂贵、规模化生产技术不成熟等问题。

       此外,固态电池要想实现量产,还要解决固体电解质价格高、固态电解质材料的锂离子电导率偏低、固/固界面接触性和稳定性差等问题。

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