據(jù)中國(guó)日?qǐng)?bào)今日?qǐng)?bào)道,我國(guó)或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā),包括寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。
多位知情人士確認(rèn),此項(xiàng)行業(yè)內(nèi)史無(wú)前例的項(xiàng)目由政府相關(guān)部委牽頭實(shí)施,鼓勵(lì)有條件的企業(yè)對(duì)全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)。據(jù)悉,該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選后,最后具體分為七大項(xiàng)目,聚焦聚合物和硫化物等不同技術(shù)路線。
針對(duì)這一消息,有前述六家獲支持的主機(jī)廠內(nèi)部人士對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示,其所在的公司在上述項(xiàng)目“答辯環(huán)節(jié)排名第一”;另有一家“入圍”的產(chǎn)業(yè)鏈公司相關(guān)人士表示,“我們之前確實(shí)聽說(shuō)過(guò)這一項(xiàng)目,但并不掌握具體信息。
站在當(dāng)下時(shí)點(diǎn),已量產(chǎn)裝車的固態(tài)電池實(shí)際上均為“半固態(tài)電池”,而桎梏于成本高、內(nèi)阻大等挑戰(zhàn),全固態(tài)電池的研發(fā)及商業(yè)化落地仍是塊“難啃的硬骨頭”。
不過(guò)全固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)程并未停滯,近期國(guó)內(nèi)多家車企已相繼給出了全固態(tài)電池的上車時(shí)間點(diǎn):
例如上汽集團(tuán)全固態(tài)電池將于2026年實(shí)現(xiàn)交付量產(chǎn),并完成樣車測(cè)試,能量密度超過(guò)400Wh/kg;廣汽埃安昊鉑也已發(fā)布能量密度超400Wh/Kg的全固態(tài)電池,并完成30Ah大容量全固態(tài)電芯,預(yù)計(jì)將于2026年運(yùn)用到昊鉑車型上。
電池企業(yè)中,國(guó)軒高科日前已發(fā)布第一代全固態(tài)金石電池,能量密度350Wh/kg;寧德時(shí)代也在4月首次公布全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間表:從全固態(tài)電池的技術(shù)成熟度和制造成熟度來(lái)看,有望在未來(lái)3年逐步進(jìn)入成熟期,真正開啟量產(chǎn)化進(jìn)程。
此外,在今年1月初,“中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)”舉行成立大會(huì),寧德時(shí)代、弗迪電池、上汽、一汽、東風(fēng)汽車、比亞迪等企業(yè)參會(huì)。全國(guó)政協(xié)常委、經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩指出,該平臺(tái)是要將行業(yè)各個(gè)方面組織到一起分工協(xié)作,利用好新能源汽車大市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì),集中力量辦大事,爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。
▌業(yè)內(nèi)聚焦三大主流技術(shù)路線
從上文可以看到,本次“約60億元全固態(tài)電池研發(fā)”項(xiàng)目聚焦于不同的技術(shù)路線。在業(yè)內(nèi)主流觀點(diǎn)中,全固態(tài)電池依據(jù)電解質(zhì)不同,主要可劃分為三個(gè)主要技術(shù)路線:
聚合物電解質(zhì),由基體和鋰鹽組成,基體為聚氧化乙烯等高分子聚合物,鋰鹽則是LiPF6等,具備安全性高、重量輕、容量大等優(yōu)點(diǎn)。
氧化物電解質(zhì)分為晶態(tài)和玻璃態(tài)兩類,前者包括鈣鈦礦型、NASICON型等,后者包括LiPON型等。性能上氧化物的空氣穩(wěn)定性較好,但離子電導(dǎo)率不如硫化物電解質(zhì)。
硫化物電解質(zhì)同樣分為晶態(tài)與玻璃態(tài)兩類,離子電導(dǎo)率較高,但化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)較差。
此外,TrendForce補(bǔ)充稱,還有一項(xiàng)鹵化物技術(shù)路線,其耐高壓電、能量密度高、運(yùn)行穩(wěn)定,但離子電導(dǎo)率低、成本高、且電池倍率性能差。
前沿技術(shù)的落地難以一蹴而就,全固態(tài)電池也不例外。這項(xiàng)被產(chǎn)業(yè)寄予厚望、被看作“終局技術(shù)”的路線即便是在研發(fā)層面也仍有很多問(wèn)題有待解決?!叭绱蠖鄶?shù)固態(tài)電解質(zhì)中的離子擴(kuò)散速率與液態(tài)電解質(zhì)存在數(shù)量級(jí)差異、固固界面難以始終保持良好接觸等,在突破這些科技問(wèn)題后,還會(huì)遇到產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題?!睂幍聲r(shí)代曾毓群3月談及固態(tài)電池挑戰(zhàn)時(shí)曾表示。
要跨過(guò)這些阻礙實(shí)現(xiàn)技術(shù)迭代轉(zhuǎn)變,勢(shì)必將帶動(dòng)電池材料體系的升級(jí)。據(jù)華鑫證券5月15日?qǐng)?bào)告指出,材料體系主要有四個(gè)升級(jí)方向:
1)固態(tài)電解質(zhì):固態(tài)電池以固態(tài)電解質(zhì)替代電解液及隔膜;氧化物體系下鋯、鑭等材料有望受益;硫化物體系下則鍺或?qū)⒂聶C(jī)遇;
2)正負(fù)極材料:正極將更廣泛的應(yīng)用高鎳三元,并逐漸向富鋰錳基轉(zhuǎn)變;負(fù)極將向硅基負(fù)極、鋰金屬負(fù)極演化;
3)多孔銅箔:對(duì)比傳統(tǒng)電解銅箔,多孔銅箔可改善固態(tài)電池鋰離子傳輸效率,提升循環(huán),進(jìn)一步增強(qiáng)固態(tài)電池安全性,與固態(tài)電池更適配;
4)鋁塑膜:軟包疊片可以改善固態(tài)電池柔韌性,或?yàn)樽钸m用于固態(tài)電池的裝配方式,有望帶動(dòng)鋁塑膜需求。