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固態電池要顛覆電動汽車行業?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年10月19日  

12月9日《日經新聞》報道,豐田正在開發固態電池,一次充電續航500公里,充滿電只需要10分鐘,相比傳統電動汽車縮減了至少三分之二,有望成為全球首家量產搭載固態電池汽車的廠商,將于明年推出原型車。


除了豐田的新聞之外,由大眾集團和比爾蓋茨共同投資的QuantumScape公司也發布了全新的固態電池技術,15分鐘能充電80%,能量密度提升50%,可適應更寬泛的使用溫度,最低可達零下30度。大眾集團表示,目標是2025年建立該款新電池的生產線。


|那么,固態電池與傳統鋰離子電池有什么不同?


傳統鋰電池:是由正極、隔膜、負極,再灌上電解液制造而成。


固態電池:是采用固態電解質的鋰離子電池,電解質材料很大程度上決定了固態鋰電池的各項性能。


兩者最主要的區別在于固態電池電解質為固態,相當于將正負極之間,鋰離子遷移的介質由液態變為固態。而隨著正極材料的持續升級,固態電解質能夠做出較好的適配,有利于提升電池系統的能量密度。


固態電池的優點:


由于采用了固態的電解質,與傳統鋰電池相比,固態電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發、起火風險低,能量密度高的特點。


固態電池的產業化時點:


一般認為,要解決電池的能量密度問題,消滅里程焦慮,最后的方案是固態電池。雖然固態電池有很多優點,但是由于成本高、產能低,一直遲遲未得到普及。


固態電池的商業化進程可能沒有大家想的那么快,2019年寧德時代就表示,正在進行全固態電池的研發工作,也制作出了樣品,但是要完全商品化還需要10年時間,也就是說離量產還很遠。


固態電池應用進度預計:


-2021年,是固態電池市場孕育期,進行相關產品的規劃和研發,市場仍是三元電池的天下。


-2021-2025年,進入固態電池應用初期,電池能量密度達到300-500Wh/kg,小部分高端電動車將搭載固態電池。


-2025-2030年甚至更長時間,真正迎來市場成熟期,固態電池能量密度達到突破500Wh/kg,真正普及量產。


總的來說,全固態電池,尤其是針對車輛這類大電流的應用,距離工業規模化還比較遠,需要進一步提升技術水平、控制成本。


|為什么有人說馬上量產,有人卻說需要10年?


你可能會猜到,目前市面上宣傳的那些量產的固態電池,并不是全固態電池,而是一種半固態電池。


半固態電池,通常是一側電極采用固態電解質,而另一側電極仍用液態電解質。嘗試半固態電池的,很多是出于快速商業應用的考慮,比如豐田將目標定于研發電車用的全固態電池,但也表示會從半固態電池開始逐步進入市場。


而寧德時代所說的量產需要十年,指的是全固態電池,這是電池的目標。


豐田和QuantumScape的固態電池,會對頭部動力電池企業造成威脅么?


從固態電池的研發方面看:


歐美電池技術創新主要以創業型公司為主,因為歐美都是小企業來負責創新,大企業用并購的方式來解決創新問題,所以他沒有必要廣泛的去試探。


日本以傳統車企、機械企業為主,因為日本的傳統企業都是有很強的前瞻性的,任何新技術都要去試一試。


中國進入固態電池領域相對較晚,但是,我們認為固態電池也沒有媒體傳的那么神,研發即使最后相差1-2年,也不足以顛覆頭部動力電池公司


第一,鋰電池成為主流,改進速度會很快。現在的液態形式的三元鋰電池磷酸鐵鋰電池,會不斷的改進,尤其如果每年都能改進30%,5年10年,改進后的效能和固態電池也相差不大了。


第二,固態電池的創新技術容易匯集到頭部企業。因為固態電池還是鋰電池的路線,在鋰電池路線里,這些不斷提升的技術最后容易匯集的是頭部企業。對于新的電池技術突破,自己建廠有很高的門檻和風險,所以很多人會把技術賣給頭部企業,很快就能讓它放大上量。固態電池之間的相對技術差距沒那么大,并且在固態電池的商業化里,顯然量大的優勢才更重要。

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