固态电池风起,商业化还有多远?

日期:2024-12-12 浏览:

2024年11月,中国汽车市场迎来了令人注视的销量新高,尤其是在新动力汽车范畴,连续高速增加的趋向让人奋发。据乘联会数据表现,11月1日—24日,新动力车市场批发86.7万辆,同比客岁11月同期增加68%,较上月同期增加7%。如许的高增速也与往年以来车企一直改良晋升新动力汽车的续航里程颇有关联。但是,车企的“续航”仿佛偏了航向——底本应聚焦处理纯电动车型续航技巧成绩,但车企们却“偷勤”做起了更易疾速处理当下续航成绩的插混跟增程车型。据乘联会统计,在2023年整年新动力汽车零售销量构造中,纯电动车型占比69%,插混跟增程车型的份额之跟缺乏纯电动车型的一半。而到2024年9月,新动力汽车零售销量构造中,纯电动车型占比降落到了59%,增混车型与纯电动车型之间的差距正在疾速缩小,并且这一趋向还在连续。这象征着,纯电新动力汽车必需有进一步的技巧冲破,才干改变“颓势”。那么作为纯电车型晋升续航中心技巧点的固态电池会是其“良药”吗?固态之难忠言逆耳,但更难“求”。比年来,跟着电动汽车、储能体系等范畴的疾速开展,固态电池技巧遭到了普遍存眷。相较于传统液态锂电池,固态电池在保险性跟能量密度有着自然的上风。别的,固态电池还存在更长的轮回寿命跟更快的充电速率等长处。也因而,寰球新动力工业链企业早早就开端规划固态电池的研发与量产。依据Data Bridge市场研讨公司的数据,到2029年,寰球固态电池市场估计将到达8.698亿美元。在2022年至2029年的猜测期内,市场估计将以34.2%的复合年增加率增加。这一增加趋向预示着固态电池将在将来的动力市场中盘踞主要位置。固态电池技巧的研讨始于20世纪60年月,但直到比年来才获得明显停顿。晚期的固态电池研讨重要会合在无机固态电解质资料上,如锂镧锆氧(LLZO)等。但是,这些资料在导电性、稳固性跟加工性等方面存在诸多挑衅,限度了固态电池的贸易化利用。比年来,跟着新型电解质资料的开辟跟电池构造的优化,固态电池技巧获得了冲破性停顿。比方,宁德时期在2022年宣布了第一代半固态电池,能量密度到达300 Wh/kg,并在2024年开端试产全固态电池。比亚迪经由过程引入凝胶态电解质,进步了电池的保险性跟能量密度。在国际上,日本丰田、松下跟韩国三星SDI等企业也在踊跃推动半固态电池的研发。丰田打算在2025年前实现半固态电池的量产,松下则经由过程与特斯拉的配合,努力于开辟高能量密度的半固态电池。但是纵使在被称为“固态电池元年”的2024,固态电池技巧仍旧面对着诸多挑衅:起首,在电解质资料方面,现在尚缺少一种既存在高导电性又存在精良稳固性的固态电解质资料;其次,在电池制作工艺方面,固态电池的出产工艺与传统液态锂电池存在较年夜差别,须要开辟新的制作装备跟工艺;别的,固态电池的本钱也是制约其贸易化利用的主要要素之一。由此来看,电解质资料的开辟,是固态电池最年夜的“枷锁”。固态电解质年夜战传统液态锂离子电池重要由正极、负极、电解液跟隔阂四年夜要害因素构成,固态电池则用固态电解质调换传统液态锂电池中的液态电解液跟隔阂,并应用全新的正负极资料。据懂得,依据电解质资料的差别,全固态电池可分为聚合物、氧化物、硫化物三年夜技巧道路,别的另有卤化物等其余门路——聚合物电解质制备简略、本钱低、柔韧性好、加工性强,西欧企业多倾向这条技巧道路;硫化物电解质的电导率高,加工性好,日韩企业以及局部中国企业多抉择该条技巧道路;氧化物电解质电导率较高,局部中国企业抉择押注这项资料。但在业内,现在还不较为同一的门路抉择,也因而,固态电解质的技巧研发与工业化成为了寰球工业链中各企业的“跑马场”。在技巧研发方面,日本还是寰球固态电池范畴专利请求最多的国度,占寰球专利请求量的比例近40%。但比年来,海内企业一直增强研发投入,正逐步缩小与寰球竞争企业的技巧差距。据国度常识产权局2024年宣布的信息表现,中国在寰球固态电池要害技巧专利请求总量中盘踞了36.7%,近五年年均增速20.8%,位居寰球第一。此中,宁德时期及其子公司在寰球范畴内共请求了超越700项与固态电池相干的专利,这些专利涵盖了多种固态电解质的制备方式、资料构成以及电池构造计划等方面。恩捷股份表露投资者关联运动记载表表现,经由过程工艺翻新、装备改良跟资料计划等方法搭建自在专利池,恩捷股份已请求三十多项相干专利,也跟高校配合进一步强化专利规划,构成专利上风。在工业化方面,比拟于日韩、西欧尽力研发全固态,我国企业抉择“小步快跑”的方法,先让半固态电池上车,同步研发全固态电解质,而后过渡到全固态电池卸车。现在,蔚来ET7、上汽智己L6、春风E70、春风岚图追光、赛力斯SERES5等车型曾经实现了半固态电池的卸车。‌同时,在全固态电解质研发方面,已有企业获得本质结果。11月14日,恩捷股份线上召开固态电解质技巧交换会。集会上,恩捷股份表现2021年开端规划硫化物电解质资料范畴,建立控股子公司湖南恩捷与中南年夜学技巧团队开展配合,开辟硫化物电解质的中心资料。在硫化锂的研发停顿上,恩捷已断定低本钱、年夜范围、高保险制备高纯硫化锂的工艺道路,建成中试百吨级产线。在硫化物固态电解质的研发停顿上,恩捷已跨过试验室公斤级的出产范围,纯度跟电导率可能满意海内外头部电池企业的机能指标,为满意客户的需要,在搭建10吨级的硫化物固态电解质的出产线。贸易化可能性“现在,固态电池量产面对的重要挑衅包含进步能量密度、下降本钱、确保临时轮回稳固性以及处理年夜范围出产工艺中的保险成绩。”盘古智库高等研讨员余丰慧曾对媒体表现。但是,曾经有工业链企业在研发的同时,把持本钱成绩了。比方,恩捷股份在表露的招待调研布告称,企业降本的门路较多,重要有:在把持原资料本钱方面,恩捷跟上游原资料厂商构成深刻配合;在工艺进级方面,硫化锂中试产线在试出产,工艺上另有优化空间,如温度调控、烧结时长、颗粒度巨细调剂等;在装备方面,恩捷跟装备供给商深刻配合,开辟主动化水平更高、更智能的装备。即使贸易化艰苦重重,弗成否定的是,“全固态”曾经是新动力范畴明白的目的偏向了。比年来,国度踊跃激励固态电池研发。往年6月,工信部宣布的《2024年汽车尺度化任务要点》明白提出,缭绕固态电池、电动汽车换电、车用人工智能等新范畴,前瞻研讨响应尺度子系统,支持新技巧、新业态、新形式翻新开展。在政策搀扶与指引下,固态电池的贸易化过程也在一直推动。依据中国汽车能源电池工业翻新同盟,2024年1-6月,半固态电池卸车量达2.2GWh,已初具范围。在利用方面,固态电池在高端长续航车型、e-VTOL等偏向有明白利用场景。在国度专项补助推进下,宁德时期也踊跃推进固态电池工业化,无望于2027年量产。或者,固态电池不是纯电新动力汽车晋升销量的“殊效药”,但对我国新动力汽车工业将来开展而言,它是须要群策群研的“必备药”。   申明:新浪网独家稿件,未经受权制止转载。 -->

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