固态電(diàn)池可(kě)能(néng)比市场预期更快的速度商(shāng)业化量产上車(chē)。
来自常州发布的消息显示,9月7日,中科(kē)固能(néng)硫化物(wù)全固态電(diàn)解质生产基地项目签约仪式在常州市举行。中國(guó)工程院院士陈立泉通过视频参加仪式并致辞,中科(kē)固能(néng)董事長(cháng)吴凡及常州市领导出席仪式。
据介绍,该项目将分(fēn)两期进行。其中一期总投资10亿元,进行全固态硫化物(wù)電(diàn)解质材料大批量生产,预计2025-2026年具备满产能(néng)力,同年将开启硫化物(wù)固态電(diàn)解质膜、原材料、全固态電(diàn)芯小(xiǎo)试。二期总投资50亿元,规划2030年之前建成全固态電(diàn)池产业园,配套的上下游产业链将形成千亿规模市场。
中科(kē)固能(néng)是固态電(diàn)池“新(xīn)势力”
资料显示,中科(kē)固能(néng)全称溧阳中科(kē)固能(néng)新(xīn)能(néng)源科(kē)技有(yǒu)限公司,成立于2022年10月27日,至今不满一年。
中科(kē)固能(néng)的法定代表人為(wèi)吴凡,经营范围包括新(xīn)材料研发;電(diàn)池制造;電(diàn)池零配件生产;電(diàn)池销售;電(diàn)池零配件销售等。
据了解,中科(kē)固能(néng)的核心团队由中國(guó)科(kē)學(xué)院物(wù)理(lǐ)研究所、長(cháng)三角物(wù)理(lǐ)研究中心和天目湖(hú)先进储能(néng)技术研究院联合创办的吴凡科(kē)學(xué)家工作室组成。
中科(kē)固能(néng)硫化物(wù)全固态電(diàn)解质生产基地项目,将建成世界范围内首条百吨级规模化制备硫化物(wù)固态電(diàn)解质的生产線(xiàn),為(wèi)未来万吨级别硫化物(wù)固态電(diàn)解质的制备提供充分(fēn)的实践经验和基础数据,同时在设备设计、工艺路線(xiàn)等方面取得世界领先地位的核心关键知识产权。
全球角逐固态電(diàn)池
固态電(diàn)池不仅具有(yǒu)高安全、高能(néng)量密度,而且“高低温”性能(néng)也很(hěn)优良,被视為(wèi)下一代动力電(diàn)池,是各國(guó)角逐的战略制高点。
当前,中、日、韩以及欧美等國(guó)家及地區(qū)对于固态電(diàn)池已有(yǒu)明确的指标、期望及國(guó)家级的规划。
目前固态電(diàn)池产业总體(tǐ)处于研发和中试阶段,中、日、韩在固态電(diàn)池开发领域处于领先地位,欧美政府和多(duō)家企业则寄希望于通过固态電(diàn)池改变现有(yǒu)动力和储能(néng)電(diàn)池格局。
在全固态電(diàn)池的实现路線(xiàn)方面,主要有(yǒu)聚合物(wù)、氧化物(wù)、硫化物(wù)三条技术路線(xiàn),其中硫化物(wù)固體(tǐ)電(diàn)解质由于拥有(yǒu)最高的锂离子電(diàn)导率和良好的机械性能(néng)而成為(wèi)最有(yǒu)潜力的技术方向之一。
不同的國(guó)家和地區(qū)对于固态電(diàn)池的技术路線(xiàn)有(yǒu)很(hěn)明显的偏向和看好。例如,日本和韩國(guó)是持续全面投入硫化物(wù)全固态電(diàn)池的研发,基本上没有(yǒu)任何氧化物(wù)路線(xiàn);中國(guó)相对特殊,是全世界唯一一个选择氧化物(wù)与聚合物(wù)复合的混合固液電(diàn)解质路線(xiàn)的國(guó)家。
日本、韩國(guó)、美國(guó)已有(yǒu)企业进行研发布局,不过,要想真正实现大量生产与应用(yòng),硫化物(wù)全固态電(diàn)池仍面临着诸多(duō)关键基础科(kē)學(xué)问题和应用(yòng)化开发难题。
具體(tǐ)来看,日本是举國(guó)发展机制,一直以内阁组织的全國(guó)性先进電(diàn)池项目為(wèi)主导,目前共有(yǒu)3家汽車(chē)公司、5家電(diàn)池公司、15家化學(xué)制品公司、6家研究所和9所大學(xué)投入研发。其中,丰田目前是世界上拥有(yǒu)全固态電(diàn)池专利数量最多(duō)的公司,其预判到2026年开始硫化物(wù)全固态電(diàn)池的量产。
韩國(guó)以三星和LG新(xīn)能(néng)源作為(wèi)杰出代表。三星在去年3月份宣布建设旗下第一个全固态電(diàn)池实验線(xiàn)“S-Line”,规划在2025年前开发出大型全固态電(diàn)池電(diàn)芯和全固态電(diàn)池電(diàn)芯,2027年开始量产。
欧洲主要聚焦于以聚合物(wù)作為(wèi)固态電(diàn)池的電(diàn)解质。但由于聚合物(wù)電(diàn)导率太低的原因,欧洲量产的固态電(diàn)池,在相同電(diàn)池容量下,实际续航还不如液态锂電(diàn)池。
美國(guó)是以Solid Power為(wèi)主要代表,其技术路線(xiàn)非常明确,即始终以硫化物(wù)全固态電(diàn)池為(wèi)核心技术路線(xiàn)。
中國(guó)固态電(diàn)池:半固态先行目前,國(guó)内多(duō)数企业以氧化物(wù)作為(wèi)電(diàn)解质,来推动固态電(diàn)池的研发。据完全统计数据显示,2022年以后國(guó)内部分(fēn)車(chē)企开始搭载半固态電(diàn)池,如蔚来发布的ES6、东风发布的E70、岚图发布的追风等車(chē)型,大部分(fēn)都搭载了以氧化物(wù)為(wèi)電(diàn)解质的半固态電(diàn)池。但加入了液體(tǐ)的固态電(diàn)池,由于减少使用(yòng)了固态電(diàn)解质,导致其能(néng)量密度提升不如全固态。例如,ES6搭载的半固态電(diàn)池能(néng)量密度為(wèi)360wh/kg。因此,國(guó)内半固态電(diàn)池虽然已经实现了商(shāng)业化,但由于能(néng)量密度提升不明显、電(diàn)导率不如液态锂,以及氧化物(wù)電(diàn)解质材料价格也要高于液态锂,仅仅可(kě)能(néng)只是把半固态電(diàn)池作為(wèi)了过渡产品。值得一提的是,除了已经量产的半固态電(diàn)池以外,近期中國(guó)科(kē)學(xué)技术大學(xué)马骋教授研发出一种新(xīn)型固态電(diàn)解质——氧氯化锆锂,综合性能(néng)和目前最先进的硫化物(wù)、氧化物(wù)固态電(diàn)解质相近,但成本不到后者的4%,这是國(guó)内在固态電(diàn)池领域的最新(xīn)进展。不过,该技术目前还处于实验室阶段,最终能(néng)否大面积量产,仍存在很(hěn)大变数。总结当前,作為(wèi)固态電(diàn)池主流的三种電(diàn)解质聚合物(wù)、氧化物(wù)和硫化物(wù),都存在不同程度的硬伤,这导致当下小(xiǎo)规模量产的固态電(diàn)池,相较于液态電(diàn)池的装車(chē)性价比并不高。不过,在技术不断进步以及政府引导、科(kē)研院所助力、资本跟进和企业落地的共同助力下,固态電(diàn)池的真正量产装車(chē),或已不遠(yuǎn)。