鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年12月20日
半固態電池技術路線引發行業battle,半固態電池會先實現量產嗎?
目前,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池仍是新能源汽車動力電池的兩大主流技術路線,然而受制于前者的安全穩定性和后者的能量密度問題,固態電池因兼具高安全性、高能量密度和更長循環壽命已逐漸成為業界共識,將成為未來電池發展的重要技術方向之一。但是目前固態電池離完全商業化還有一定差距,不少行業人士認為,半固態電池或許先固態電池一步實現量產。
半固態電池呼聲高,車企和電池廠家市場競相追捧
近年來,固態電池成為資本市場、電池企業和各大車企爭先追捧的對象。
在前不久的第十三屆中國汽車藍皮書論壇中(以下簡稱:藍皮書論壇)固態電池圓桌討論環節上,北汽集團副總經理廖振波呼吁電池廠盡快量產兼具安全和高能量密度的半固態電池,早日給整車企業提供安全可靠的固混電池。
國內眾多鋰電池生產企業也都布局了固態鋰電池技術開發,寧德時代在聚合物固態鋰金屬電池和硫化物基固態電池方向有研究;軟包巨頭孚能科技表示半固態電池已經進入到量產階段。
國際主流車企如豐田、大眾、寶馬、本田、日產、現代等都在加碼固態電池技術的研發投入,希望在下一代動力電池技術競爭中占據主導權。據了解,大眾將在歐洲建廠生產固態電池,并有望在2024-2025年間實現量產;寶馬于2017年開始牽手SoildPower開發固態電池;豐田側重硫化物固態電解質技術路線,據稱有望在2022年推出搭載該技術固態電池的車型;現代則投資了IonicMaterials以開發固態電池,而后者股東還包括三星和戴森。
半固態電池發展路線存爭議
車企和電池企業對半固態電池的應用前景存在分歧。
作為整車企業代表,北汽集團副總經理廖振波和孚能科技董事長王瑀非常看好半固態電池的前景,安馳科技總經理、創始人徐小明也認為半固態電池可以提升電池的安全性;不過,蜂巢能源董事長楊紅新則對半固態電池商業化價值存在疑慮;寧德時代21C創新實驗室前瞻技術部部長郭永勝則認為半固態電池的能量密度不會有提升。
在廖振波看來,目前車企業亟需解決的問題是從原來追求的第一要素能量密度、成本,轉變為現在追求的三要素排序為安全、成本,以及性能。
廖振波認為,電池成本不僅僅是采購成本,還要考慮售后和召回的情況。
每年到夏季的時候,新能源汽車就會出現著火事故,汽車召回的比例越來越大。“按照中國的召回制度,萬分之四的設計安全的質量事故就要召回,這樣給整車企業的損失是非常大的,所以現在我們把成本的問題分開,一個是采購成本,再一個是后面的售后服務,包括剛才說的召回服務,所有成本加在一起。所以不單純的說采購成本了,所以成本問題實際上在安全保障不了的情況下,成本是高的,所以整車企業最重要的是講究安全。”
廖振波認為,固混電池當5%-10%是液態的時候,應該是比較安全的,同時能量密度也滿足汽車企業的要求。他強烈呼吁這些電池企業,趕快將固混電池產業化,給整車企業提供安全可靠的固混電池。
但也有一些電池企業認為半固態電池商業化價值不大、能量密度沒有提升。
蜂巢能源科技有限公司董事長兼CEO楊紅新認為,半固態電池技術解決了可以量產的問題,但是不代表可以大規模商業化。大規模商業化需要有可工程化的能力支撐它,而且有用戶愿意為它買單,“現在我們找不到半固態電池的核心賣點在里。”
楊紅新認為,半固態的成本會增加、產線要調整,不過第一代產品對產線的影響不是很大,所以,技術問題可以解決,可以量產,但是大規模商業化,這個有相當的不確定性。產品方面,他們今年明年都可以裝車。
楊紅新認為,未來十年的主流還會是三元、鐵鋰、鎳錳。
半固態電池綜合優勢突出
隨著研發進程加快,固態電池能否顛覆現有材料體系也是業內關注的熱點。
對此,深圳新宙邦科技董事長覃九三持否定意見:“對電池能量密度要求特別高的部分領域會有固態電池的發展空間,但即便固態電池推出來,早期也不會在某些方面形成優勢,不同方案有不同特長。現在是動力電池技術百花齊放的時代,哪個技術率先突破都可能。”
相比之下,半固態電池可兼顧液態電池和全固態電池的性能優勢,可以最大程度兼容現有工藝、設備及材料,具備快速落地的可能。據了解,衛藍新能源已于去年實現半固態電池量產和批量銷售,之所以能快速推向市場,就是因為盡可能地借用現有液態電池裝備和工藝,其中僅有10%-20%的工藝設備要求不同,主要包括固態電解質膜引入、原位固化工藝、負極一體化工藝等。
許曉雄指出,固態電池不會顛覆鋰離子電池生產線,半固態電池在裝配上與現有液態電池生產線有超過80%的兼容性,剩下20%可以通過生產線改造完成,不需要大改就能實現規模化、自動化和高效量產。
即使是全固態電池,對現有材料體系的影響也有限。吳輝認為,全固態電池會完全取代電解液和隔膜,但正負極活性材料還將保持原有材料體系,如開發高能量密度全固態或固液混合電芯的正極材料還是高鎳三元,負極材料仍是石墨或硅碳等,銅鉑、鋁鉑仍用于正負級,卷對卷工藝和電池組裝工藝也沒有太大變化。










