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企业争相布局,固态铝锂电池赛道上,谁能成为大赢家?
2022-06-28来源:铝加工

由于安全、能量密度高,固态电池被称为未来锂电池的发展方向。最近,又有多家公司对该领域进行投资。

其中,不乏卫蓝新能源、Solitor、高能时代、Factorial Energy、恩力动力、SES等国内外多家固态电池产业链企业也接连获得资本青睐。投资方包括华为、小米、宁德时代、欣旺达、梅赛德斯-奔驰、本田汽车、吉利控股、上汽集团、通用汽车、现代汽车、起亚等,阵容相当豪华。

显然,固态电池已经成为各大汽车厂商争夺未来纯电动车话语权的核心技术。

 

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1、固态电池为何备受偏爱?

固态电池被视为一种突破当今电动汽车性能限制的方法,因其使用的是固体电解质,替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜,能大幅降低热失控风险,安全性更好;通过采用金属锂负极,能将电池能量密度提升70%以上。

固态电池好在哪?

第一、固态电池使用固体电解质替代了传统锂电池的电解液和隔膜。与传统锂电池相比,固态电池更安全、能量密度也更高、循环性能更强。

第二、固态电池技术被认为将大幅缩减电动汽车的成本,有研究机构认为,量产固态电池的成本仅为目前锂离子电池的40%。

基于以上两点优势,在下一代汽车动力电池的自主研发技术中,让固态电池成为了风向标。

 

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2、固态电池技术发展现状

目前,三元锂电池和磷酸铁锂电池是现阶段电动汽车动力电池领域最主流的两种技术路线,主要采用的是NMC正极、石墨硅负极、液态电解液和多孔隔膜。下一代全固态电池将采用NMC正极、锂金属负极、氧化物/聚合物/硫化物固态电解质。

在固体电解质材料上,业内发现基于石榴石结构的锂镧锆氧(LLZO)固体电解质体系的固态电池具有优异的循环性能和倍率性能,它也因此成为一大技术热点。它是一种性能优异的填料,能够提高聚合物基复合固态电解质的性能,基于LLZO的固态电池循环1000次后容量仍能保持81%。

去年,由沙特支持的印度研究者Saturnos也计划公布其增强蚀变铝离子(Enhanced Altered Aluminum Ion,简称Ea²I)电池化学成分的独立测试。据悉,该电池不使用钴或镍,不存在锂离子的枝晶和热失控火灾问题。相反,Ea²I 系统的阴极使用了高能、改变和无序的岩盐结构。

一组15kW的固态铝离子电池重达565公斤,支持1200公里的电动汽车续航里程,并能持续至少20000次充放电循环,在汽车使用中可提供长达15年的稳定寿命。 

Saturnos表示,预计在2022年推出固态可充电铝电池。投产后,它将成为世界上第一款商用铝离子固态电池。

英国萨里大学(University of Surrey)研究人员也在近日成功开发出一款新型高密度固态锂离子电池,该研究团队将氙离子注入陶瓷氧化物材料中,以制造固态电解质。

研究小组发现,他们的方法创造出一种电池电解质,且与未注入陶瓷氧化物材料的电池相比,其寿命提高了30倍,这款电池不久将会应用到汽车上。

 

3、企业争相布局,谁能成为大赢家?

自今年年初以来,固态电池的好消息纷至沓来,中国及全球众多巨头及创业公司竞相投资布局固态电池。

辉能科技近日获得了来自国新科创的数千万美元投资。该资金将用于辉能固态锂电池量产建设及中国大陆区域扩产规划,以满足主流车厂对优质动力电池的需求,加速为新能源汽车战略合作伙伴提供固态电池解决方案。

太蓝新能源也于日前完成了数亿元的A++轮融资,本轮融资主要用于产线建设、产品研发及人才搭建。而今年3月8日,太蓝新能源刚刚完成A+轮融资,由碧桂园创投独家投资。据悉,太蓝新能源位于重庆的第一条半固态动力电池产线即将于今年10月投产。

此外,6月5日,美国的下一代固态电动汽车电池开发商Solid Power称,公司将开始试点生产固态电池,供宝马和福特公司测试。预计到今年底,电池原型将交付给福特和宝马。

其实,不光以上3家企业,全球多家车企、锂电巨头等都在进行固态电池领域的布局,争取早日量产。

国内企业方面,早在2020年8月,宁德时代就曾表示,宁德时代实验室将专注于全固态电等下一代电池研发,持续对固态电池等技术进行前沿研究和产品研发投入。今年初,宁德时代公布两种固态电池专利。

去年1月9日,蔚来汽车发布了能量密度达360Wh/kg的150kWh固态电池,搭载该电池包的蔚来ET7轿车续航将超过1000km。

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。

今年1月22日,由东风公司与赣锋锂业合作开发的首批50辆东风-赣锋高比能固态电池车在江西省新余市完成交付,成为全球首个固态电池车示范运营项目。

和国内企业相比,国外的固态电池研发工作开展的更早一些,目标也更加明确:

今年3月,三星SDI宣布,其全固态电池试验线破土动工,占地面积约为6500平方米。公司计划向该试产线引进纯电池电极板、固体电解质加工设备和电池组装设备。

同在3月,浦项集团宣布在韩国庆尚南道梁山市建设一座新的固态电池生产设施。该公司表示,从2022年下半年开始,新工厂将每年生产24公吨固体电解质,因为固态电池市场预计将从2030年开始成熟。

今年4月,日产发布了在横滨工厂的固态电池生产设备原型,并计划在2024年建立一条全固态电池试生产线,在2028年将固态电池推向市场。

同月,本田发布了面向2030年的电动汽车事业最新举措。其中提到:开展全固态电池示范生产线,投资约430亿日元(约合人民币21.8亿元),计划于2024年春季启动。 

去年8月,搭载全固态电池的丰田电动车已取得了测试牌照。2025年前,丰田的全固态电池将实现小规模量产,并首先搭载在混动车型上;到2030年前,丰田的全固态电池要实现持续的、稳定量的生产。

此外,现代计划在2025年试生产配备固态电池的电动车,在2030年左右实现全面批量生产;宝马计划2025年前推出搭载固态电池的原型车,在2030年前实现量产;LG新能源预计2026年实现全固态电池量产。

 

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