近日恕曲,市場又傳來了諸多參與固態(tài)電池技術(shù)研究的企業(yè)最新動態(tài)钩榄。
4月23日谴眶,有外媒報道稱,本田公司正獨力展開全固態(tài)電池研究浊娄,今年將開始生產(chǎn)技術(shù)驗證仑锥。
同在當天,有消息稱矗夯,寶馬表示預計到2030年德州,將固態(tài)電池技術(shù)運用在乘用車上,并計劃在2025年率先推出一款“示范車”花炭。
4月22日躬拢,現(xiàn)代汽車也宣布了“公司正在開發(fā)固態(tài)電池,并計劃在2030年大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)電池汽車”的消息见间。
時間再往前聊闯,據(jù)悉,4月14日米诉,蜂巢能源與中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所共建的固態(tài)電池技術(shù)研究中心正式成立并舉行了簽約揭牌儀式菱蔬;
4月9日,贛鋒鋰業(yè)宣布擬投資22億元建設包括高比能固態(tài)電池超薄鋰負極材料在內(nèi)的項目史侣;
事實上拴泌,“多才多藝”的固態(tài)電池被眾多企業(yè)青睞,并不足為奇惊橱。
據(jù)悉蚪腐,固態(tài)電池是以固態(tài)電解質(zhì)取代目前主流的液態(tài)電解質(zhì),企業(yè)可選用更利于提高能量密度的電極材料税朴,同時簡化封裝和冷卻系統(tǒng)回季,這使得同一體積的電池系統(tǒng)可以承載更多能量,提高電池續(xù)航能力正林。
同時泡一,采用固態(tài)電解質(zhì)可以避免液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中形成的界面膜和鋰枝晶導致的相關(guān)問題,固態(tài)電池的循環(huán)性和使用壽命也得到了極大提升桃铛。
更重要的是肋森,一旦動力電池受損而釋放出龐大熱量,液態(tài)電解質(zhì)容易令整個電池著火假磺,而固態(tài)電解質(zhì)則可極大降低電池發(fā)熱帶來的風險烈杠。
正式憑借高能量密度、安全性努扶、循環(huán)壽命等方面的優(yōu)勢鸵丸,固態(tài)電池成為下一代電池技術(shù)“扛把子”的有力競爭者喳牌,并被業(yè)內(nèi)寄予厚望肪禾。
然而贪焊,雖然目前“大熱”的固態(tài)電池“看起來很美”,但由于涉及到電池技術(shù)的巨大革新袁羔,真正意義上的全固態(tài)電池似乎還需要假以時日才能和我們“見面”惦肴。
今年4月,寧德時代董事長曾毓群曾在接受媒體訪談時直言:“ 3-5年內(nèi)能搭載到新能源汽車上的挠疲,都不是全固態(tài)電池”耳标。
不過依照參與企業(yè)給出的“規(guī)劃時間表”,業(yè)內(nèi)預計邑跪,固態(tài)電池技術(shù)真正成熟可能需要等到2025年前后次坡,真正具備量產(chǎn)能力可能需要等到2030年前后。屆時画畅,電池行業(yè)的格局或?qū)⒂瓉?ldquo;劇變”砸琅,而抓住此機遇的“入圍”企業(yè)或?qū)⒃谖磥硇履茉搭I域占據(jù)更多的主動權(quán)。
01轴踱、技術(shù)革新從來不會一蹴而就
“這是一種這樣的技術(shù):當你覺得已經(jīng)完成了90%症脂,幾乎達到目標時,你突然意識到剩下的10%比前面的90%困難得多淫僻。”國外車企Fisker創(chuàng)始人Henrik Fisker在上月初表示诱篷,公司已經(jīng)放棄固態(tài)電池計劃。據(jù)悉雳灵,早在2018年以前棕所,F(xiàn)isker就已經(jīng)在“默默”研發(fā)固態(tài)電池。
固態(tài)電池研發(fā)技術(shù)之難可見一斑悯辙。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹地垢,固態(tài)電池核心技術(shù)難點主要在于電解質(zhì),而根據(jù)電解質(zhì)的不同认施,目前科學界又將其分為三類:聚合物鹅址、硫化物和氧化物。
從企業(yè)參與技術(shù)路線來看多蜕,日韓企業(yè)(豐田妨谦、三星SDI等)由于在硫化物領域積累深厚,多采用硫化物固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線嘀回,壓重注打造全固態(tài)電池显而;而中國企業(yè)(清陶發(fā)展、衛(wèi)藍新能源蜜裸、輝能科技等)多采用氧化物為主楷芝,更有可能采取從固液混合/半固態(tài)電池到全固態(tài)電池過渡的形式分步實現(xiàn)檩耕;歐美企業(yè)在聚合物、氧化物裕砖、硫化物路徑選擇上相對更均衡蜒鸣。
但不管是基于哪種固態(tài)電解質(zhì)材料的技術(shù)路線,參與企業(yè)均面臨不小的挑戰(zhàn)鸵隧。
其中绸罗,氧化物材料的柔韌性比較差,界面接觸較差豆瘫,這會導致界面阻抗增加珊蟀;聚合物則存在著導電率過低的問題,比現(xiàn)在液態(tài)電解質(zhì)的導電率低4-5個數(shù)量級外驱;硫化物固態(tài)電池則面臨電解質(zhì)對空氣敏感育灸、制造條件苛刻、原材料昂貴昵宇、規(guī)陌跽福化生產(chǎn)技術(shù)不成熟等問題。
同時趟薄,即使技術(shù)的難點得以攻克绽诚,并不斷走向成熟后,固態(tài)電池想實現(xiàn)全面應用到動力電池領域杭煎,也還需要經(jīng)過成本控制恩够、供應鏈調(diào)整、裝車驗證等多個不可忽視的重要環(huán)節(jié)枝徙。
這樣看來檬撒,電池技術(shù)想真正從“液態(tài)”轉(zhuǎn)向“固態(tài)”,耗時許久也就不足為奇了饺焕。
02促军、電池革新帶來的新機遇
眾所周知,技術(shù)的革新從來都不會一蹴而就什氮。但只要新能源行業(yè)對電池在能量密度等灾、安全性、電池壽命等方面有更高的訴求舟道,疊加眾多企業(yè)沿著不同技術(shù)路線莫金,分頭行動,快速推進遍沟,相信真正的固態(tài)電池“該來的洽咬,總會來”。而隨著電池技術(shù)更新?lián)Q代倚务,未來電池業(yè)的競爭格局勢必迎來劇變橙围。
一方面沼死,固態(tài)電池全面應用到動力電池領域,將對現(xiàn)有電池生產(chǎn)線崔赌、材料等方面形成不小的沖擊意蛀。
以電池材料體系為例。“全固態(tài)電池的正負極及活性材料還將在很大程度上保持原有材料體系峰鄙,但電解液和隔膜將被完全取代浸间。”業(yè)內(nèi)人士指出。
另一方面吟榴,由于固態(tài)電池的參與者眾多,加上技術(shù)路線的“混戰(zhàn)”囊扳,必將會迎來現(xiàn)有供應鏈的重塑吩翻。
事實上,這些重大變革的背后锥咸,也醞釀著巨大的市場機遇狭瞎。
在液態(tài)鋰電池時代,市場份額主要集中在中日韓等少數(shù)幾家動力電池巨頭手里搏予,這些企業(yè)憑借著多年的技術(shù)研發(fā)熊锭、積淀和資源積累,建立的行業(yè)“護城河”已經(jīng)非常穩(wěn)固隧渠,后來者“破局”的機會渺茫俯态。
而未來固態(tài)電池時代的到來則打開了一個新通道。專注固態(tài)電池元八,頻頻涌現(xiàn)的初創(chuàng)企業(yè)(國內(nèi)如輝能科技玻桶、清陶能源、衛(wèi)藍新能源聪萨;國外如Quantum Scape假盼、Solid Power等)得以與傳統(tǒng)電池企業(yè)站在同一起跑線上展開競爭;而車企則迎來了重新掌握電池技術(shù)主動權(quán)的機會:
一方面盘另,像豐田惋探、本田等車企直接進行固態(tài)電池技術(shù)布局。另一方面也通過支持初創(chuàng)企業(yè)巩荧,與他們一起快速發(fā)力抗海,對固態(tài)電池技術(shù)進行集中單點突破(例如,Quantum Scape與大眾锄镜、Solid Power與寶馬等)稽及。
近日,寶馬公司在發(fā)布固態(tài)電池研發(fā)消息時滑频,就曾直言不諱地表示“電芯開發(fā)是公司電動汽車轉(zhuǎn)型的核心捡偏。”
與此同時唤冈,不同于初創(chuàng)企業(yè)的孤注一擲,在競爭格局中银伟,作為“守擂者”的傳統(tǒng)電池巨頭們在保持領先位置的同時你虹,則做好了兩手準備:一邊布局固態(tài)電池,一邊繼續(xù)挖掘液態(tài)電池的改良空間彤避。
比如在改善電池的封裝工藝方面傅物,創(chuàng)新技術(shù)包括寧德時代的CTC技術(shù),比亞迪的刀片電池琉预、蜂巢能源的疊片電池等董饰;在電池正負極材料改良方面,則出現(xiàn)了摻硅補鋰圆米、超高鎳電池等方向的技術(shù)研究卒暂。
在市場需求方面,據(jù)預測娄帖,到2030年乏根,全球固態(tài)電池需求有望達到500GWh,按照專家保守估計仔省,將形成三千億元以上的市場規(guī)模俄躺。
不難發(fā)現(xiàn),固態(tài)電池不光是一場技術(shù)上的創(chuàng)新與突破红集,也將成為整個動力電池行業(yè)巨大變革的“引擎”亲沃。不管是“經(jīng)驗老道”的老選手,還是已經(jīng)開始嶄露頭角的新入局者揣蒿,誰能率先突破技術(shù)瓶頸秋胚,及時抓住新技術(shù)賦予的發(fā)展機遇,誰就將在這場未來的電池爭奪戰(zhàn)中獲得主動權(quán)刨德,在這場盛宴中分得更多的份額弊刁。