鉅大LARGE | 點擊量：319次 | 2023年03月14日
未來游戲規(guī)則的改變者？固態(tài)電池熱度再現(xiàn)
本田美國業(yè)務和銷售副總裁戴夫加德納近日表示：鋰離子技術(shù)并非長期的解決方法，而固態(tài)電池將成為我們的游戲規(guī)則改變者。
當下，新能源汽車市場上的半固態(tài)電池尚未成為主流，但更具黑科技的固態(tài)電池早已成為市場關(guān)注的焦點了。去年年初，蔚來(09866.HK)公布了首款150kWh固態(tài)電池后，引發(fā)軒然大波，這也讓固態(tài)電池一夜爆紅。
近日，有美國政府背書的NASA(美國國家航天局)宣布，其研究人員正在進行SABERS(改進固態(tài)電池充電效率和安全性)項目，而且取得了十分不錯的成果。據(jù)悉，這種電池組比目前普遍用于電動汽車和大型電子產(chǎn)品的電池更輕、更安全、性能更好。
在過去的一年里，SABERS項目研究人員成功地將電池的放電率提高了50倍，使研究人員更接近他們?yōu)榇笮蛙囕v供應動力的目標。該電池組的能量密度備受關(guān)注，SABERS研究員證明其能量密度高達500Wh/kg。
這是什么概念呢？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
TSLA推出的4680電池被認為是目前市場上已裝車的能量密度最高的動力鋰電池，該電池能量密度為約300Wh/kg。這意味著，SABERS項目的電池組能量密度比TSLA4680電池高出超過6成，未來如此高能量密度的動力鋰電池若能大規(guī)模應用，或許真能成為現(xiàn)如今新能源汽車行業(yè)的規(guī)則改變者。這種改變，將是革命性的，也是顛覆性的。
NASA披露出固態(tài)電池的最新消息后，點燃了A股市場上的固態(tài)電池概念股。
富途牛牛數(shù)據(jù)顯示，十月十一日及十二日，固態(tài)電池指數(shù)連日連漲，分別漲4.16%及4.57%，其中天賜材料(002709.SZ)、中天科技(600522.SH)和先導智能(300450.SZ)等概念股漲勢凌厲。
未來之星固態(tài)電池
在動力鋰電池市場，固態(tài)電池被很多業(yè)內(nèi)人士認為是未來的主流，有望引領(lǐng)新能源汽車繼續(xù)向前進。
但要指出的是，固態(tài)電池代替現(xiàn)在的鋰電池，還只是行業(yè)的目標，固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化還言之尚早。按電池內(nèi)部形態(tài)劃分，如今國內(nèi)動力鋰電池主流依然是液態(tài)鋰電池，而半固態(tài)電池剛現(xiàn)雛形，為未來實現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化的一個過渡階段。
我國有部分半固態(tài)電池廠商，他們推出的半固態(tài)電池已有部分實現(xiàn)了裝車。例如，衛(wèi)藍新能源能力密度為360Wh/kg的半固態(tài)電池已配裝到蔚來ET7中，東風E70也裝配了贛鋒鋰業(yè)(002460.SZ)的半固態(tài)電池。
半固態(tài)電池新晉者孚能科技(688567.SH)此前向市場披露了發(fā)展規(guī)劃，預計在2030年以后，公司將實現(xiàn)全固態(tài)軟包鋰電池產(chǎn)品的歷史性轉(zhuǎn)變。
那么，相較于現(xiàn)在的液態(tài)鋰電池，固態(tài)電池有何優(yōu)勢？又有怎么樣的發(fā)展障礙？
鋰電池內(nèi)部充滿了液態(tài)電解質(zhì)，和隔膜一起作為傳輸鋰離子的介質(zhì)。固態(tài)電池則是使用固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰電池的電解液和隔膜。
相比液態(tài)鋰電池，固態(tài)電池有以下優(yōu)勢：
(1)安全性更佳。固態(tài)電解質(zhì)是被認為不可燃的，或者至少是抗自燃的，因此相較于液態(tài)電解質(zhì)，大大降低了熱失控的風險。因此，固態(tài)電池安全性更佳。
(2)能量密度更高。固態(tài)電解質(zhì)可使用提高電池能量密度的高電壓正極材料，使得能量密度顯著提升，未來可輕松超越400Wh/kg。
(3)循環(huán)壽命更長。固態(tài)電解質(zhì)解決了液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中形成的固體電解質(zhì)界面膜的問題，大大提升鋰電池的循環(huán)壽命，理想狀態(tài)達45000次。
固態(tài)電池從提出，再到公司試水研發(fā)，已過去了很多年，雖然很多公司宣布投入很多的資金切入該領(lǐng)域，但固態(tài)電池目前還是處在起步階段。
影響固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化的阻礙，重要是在技術(shù)層面。信達期貨表示，當前固態(tài)電池界面電阻較高，在空氣中的穩(wěn)定性較差。就目前技術(shù)而言，單位面積離子電導率較低，導致常溫下功率密度并不理想；同時，循環(huán)過程中的電極和電解質(zhì)的物理接觸變差，面對充放電循環(huán)中的電極膨脹問題，突破這些技術(shù)壁壘要大量資金投入。
另外，如何大幅降低成本也是目前固態(tài)電池要快速商業(yè)化進而規(guī)?；瘧玫暮诵囊刂?。目前固體電池的成本相較于液態(tài)電池仍不具備可比性，未來，行業(yè)要沿著規(guī)?；a(chǎn)以及工藝改進，將成本降低。
多家公司競相布局全固態(tài)電池
在動力鋰電池技術(shù)路線之爭絲毫未減的今天，有備無患才是公司最安心的保障。
當下，無論是固態(tài)電池還是半固態(tài)電池，目前已經(jīng)有很多國內(nèi)外公司在該領(lǐng)域中有所布局。
海外公司方面，已提前研究布局固態(tài)電池的公司重要以主流車企為主，包括豐田、大眾、寶馬、福特等一眾全球性車企都曾發(fā)表有關(guān)固態(tài)電池的推進速度。
其中，豐田是在固態(tài)電池領(lǐng)域布局最為深入的一家海外車企。早在1990年，豐田就著手固態(tài)電池的研究。在去年，豐田推出全球首款全固態(tài)電池汽車，并宣布對電池技術(shù)(包括但不限于固態(tài)電池)進行高達136億美元的投資。調(diào)查機構(gòu)PatentResult的數(shù)據(jù)顯示，豐田在全固態(tài)電池的專利數(shù)上處于全球領(lǐng)先地位，專利數(shù)超過1300件。
另外，LG新能源預計于2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)，現(xiàn)代和寶馬均計劃在2030年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)。
國內(nèi)公司，則在固態(tài)電池領(lǐng)域展開了百家爭鳴的時代，其中以動力鋰電池廠商為主，也有部分車企加入其中。
CATL(300750.SZ)近日表示：公司在固態(tài)電池研發(fā)方面深耕多年，已可以做出固態(tài)電池樣品，但離商業(yè)化還很遙遠。
相較于CATL，鋰業(yè)一體化龍頭贛鋒鋰業(yè)(01772.HK)在固態(tài)電池領(lǐng)域進展更加迅速。贛鋒鋰業(yè)的第一代固態(tài)電池在東風E70電動汽車上實現(xiàn)了裝車，公司第二代固態(tài)電池預計在明年一季度進行標準作業(yè)程序階段，該電池能量密度達360Wh/kg，優(yōu)于TSLA的4680電池。此外，公司第三代固態(tài)電池的能量密度將達到420Wh/kg，去年一季度已經(jīng)完成了A樣產(chǎn)品開發(fā)。
除此之外，贛鋒鋰業(yè)擬建國內(nèi)最大固態(tài)電池生產(chǎn)基地，欲借此實現(xiàn)彎道超車。今年八月，贛鋒新型鋰電池科技產(chǎn)業(yè)園及先進電池研究院項目正式開工，規(guī)劃形成10GWh的電池產(chǎn)量以及10GWh的Pack項目。
太藍新能源，為國內(nèi)固態(tài)電池領(lǐng)域的黑馬，其于今年六月獲得數(shù)億元A++輪融資，深受資本青睞。
太藍新能源第一條0.2GWh半固態(tài)電池產(chǎn)線投產(chǎn)在即，投產(chǎn)后將使得太藍新能源成為業(yè)內(nèi)最早實現(xiàn)動力鋰電池量產(chǎn)的半固態(tài)電池公司。但在全固態(tài)電池方面，太藍新能源還未有擺的上臺面的實力，公司管理層曾表示，公司將著重于全固態(tài)電池產(chǎn)品，利用半固態(tài)電池生產(chǎn)模式去檢驗自己的材料和電池配方、設(shè)備及生產(chǎn)工藝，以實現(xiàn)未來全固態(tài)電池產(chǎn)品的量產(chǎn)。
固態(tài)電池領(lǐng)域研發(fā)取得積極進展的公司還有國軒高科(002074.SZ)，國軒高科表示，2025年以后公司將生產(chǎn)出能量密度超過400Wh/kg、循環(huán)800次的全固態(tài)電池。在半固態(tài)電池領(lǐng)域，國軒高科也有備而來，其360Wh/kg三元半固態(tài)電池，續(xù)航里程可達1000KM，預計將于今年量產(chǎn)，今年年底實現(xiàn)裝車，明年批量交付。
蔚來除了專注于電動汽車生產(chǎn)外，也對固態(tài)電池持有開放的態(tài)度。
蔚來官方今年七月表示，將于2022年第四季度計劃交付150kwh固態(tài)電池，單體能量密度達360Wh/kg。不過，該電池并不屬于全固態(tài)電池，采用的是超高鎳正極+預鋰化硅碳負極+固態(tài)電解質(zhì)(固態(tài)+液態(tài))+隔膜，屬于液態(tài)至固態(tài)電池的過渡性技術(shù)。
蔚來創(chuàng)始人李斌稱：全固態(tài)電池的量產(chǎn)還是很遠的事情，原因是目前固態(tài)電池的市場需求很低。
