固态电池产业化之路越走越宽 新技术突破行业发展再次提速

来源:览富财经网      作者:寒冰      发布时间:2022-09-22

摘要:固态电池产业化正在突飞猛进。近日,美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了一种新型固态锂金属电池,该电池有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年。

作为一种未来电池,固态电池又传出了一条爆炸性新闻。美国哈佛大学科学家日前为电动汽车开发了一种新型固态锂金属电池,该电池有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年。

机构分析指出,固态电池若能发挥并强化安全性的部分优势,力争占据能量密度优势,将倍率、循环寿命和工艺性进一步优化,则可巩固其优势场景下的核心潜在客户。如果性能和成本进展显著,那么其市场空间会扩大,并成为锂电池的关键技术路线。至2025年,全球各类固态电池市场空间或达几十到上百吉瓦时、千亿元规模。

目前A股已经有一些上市公司在固态电池领域有所布局,并已经形成一定产能,未来或将受益于全球固态电池市场的高速增长。

全球固态电池产业迅速发展

所谓固态电池是一种新型电池科技技术,与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。

目前,科学界普遍认为,锂离子电池已经到达极限,固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,可以大大提升锂电池的能量密度。

由于固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,因此其能量密度、安全性等领域相对于传统锂离子电池具有突出优势,所以它是电动汽车很理想的电池。目前,各大车企和动力电池企业纷纷布局固态电池。世界知名车企丰田、宝马、大众、三星等巨头企业都在投入大量资金用于固态电池研究,研究进展非常迅速。

由于极强的应用前景,目前,包括我国在内的各国在政策上也十分支持固态电池的发展。

8月25日,工信部公开征求对《关于推动能源电子产业发展的指导意见》的意见。征求意见稿提出,支持开发超长寿命高安全性储能锂离子电池。推进聚合物锂离子电池、全气候电池、固态电池和快充电池等研发和应用。

中信建投研报指出,固态电池若能发挥并强化安全性的部分优势,力争占据能量密度优势,将倍率、循环寿命和工艺性进一步优化,则可巩固其优势场景下的核心潜在客户。如果性能和成本进展显著,那么其市场空间会扩大,并成为锂电池的关键技术路线。至2025年,全球各类固态电池市场空间或达几十到上百吉瓦时、千亿元规模。到2030年,全球固态电池需求有望达到500吉瓦时,按照专家保守估计,将形成3000亿元以上的市场规模。

一项固态电池新技术引发关注

固态电池独特性能获得了业内外诸多关注,而近期的一则新闻则又为这团“烈火”上又添加了一把“干柴”。近日,美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了一种新型固态锂金属电池,该电池有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年。相关论文发表在最近的《自然》杂志上。

根据媒体报道,该电池原型实现了充电速度快至3分钟,并且在生命周期内可循环使用超过1万次。有研究人员表示,即使是同类中最好的电池现在也只有2000-3000次充电循环,这项技术可能会改变“游戏规则”。此外,该电池使用的是纯金属形式的锂,而不是目前市场上电动汽车电池所用的锂离子,通过特殊的三明治多层结构设计,该电池可以更好地规避故障和起火等问题。

目前,一家初创公司宣布已获得哈佛大学技术发展办公室授予的这项技术独家许可,用于推进该技术的商业化,其目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”,其组件封装在铝涂层薄膜中。

不过,固态电池虽是一项极有前景的电池技术,但也存在一些亟待解决的问题。首先是成本问题,有业内人士表示,摆在车企、电池厂商面前最大的问题还是固态电池的成本,这点主要是因为固态电池目前并没有完善的产业链来作为支撑,同时原材料成本昂贵,对生产工艺和生产设备也有着更高的要求。

其次是商业化问题,一些专业人士预判,全固态电池可能要10年后才具备完全商业化条件,甚至时间更长。

多家上市公司布局固态电池

由于固态电池短期内受限于种种因素,尚看不到大规模普及的迹象,因此,目前市场上存在的多是半固态电池等中间过渡产品。无论是固态电池还是半固态电池,目前已经有很多A股上市公司在该领域中有所布局。

国轩高科曾表示,其生产的高安全半固态电池,单体能量密度达360千瓦时/千克,配套车型的电池包电量达160千瓦时,续航里程超过1000千米,半固态电池匹配客户需求,预计今年年底实现装车,明年批量交付。

德尔股份自2018年开始布局全固态电池等产品,由日本本土专家带队研发,已掌握材料配方和制造工艺等多项关键技术,并取得阶段性成果。目前样件已完成,正在日本客户端进行测试。公司此前在互动平台表示,主营产品既可应用于传统燃油车,也可应用于新能源汽车。

金龙羽表示,截至2022年8月底,电芯中试生产线、扣式电池以及固态电池各一条小试线已基本完成设备安装、正在进行调试,其固态电解质中试研发平台进入试生产阶段。

当升科技则与清陶能源发展股份有限公司于2022年7月16日在江苏省昆山市签订了《战略合作协议(2022-2025年)》。双方决定在固态及半固态电池技术开发、固态锂电正极材料产品供货、全球产能布局、金融及资本合作等方面建立多层次、全方位的战略合作伙伴关系。当升科技此前在战略新品发布会上曾推出6款自研新型电池材料新产品,包括双相复合固态锂电正极和固态电解质两款全新体系材料。

业内专家表示,当前半固态电池、固态电池均在同步发展,半固态电池仅是一种过渡产品。未来,随着全固态电池产业化的推进,电池产业将迎来真正的洗牌时刻,期间率先实现全固态电池产业化的行业企业将具备稳坐第一梯队的资格。

目前A股涉及固态电池概念的相关上市公司:

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