中國儲能網訊：全固態(tài)電池大規(guī)模量產裝車“時間遙遙”，但半固態(tài)電池產業(yè)化持續(xù)加速。
綜合多方信息預判，今年蔚來、上汽等車企有望批量生產半固態(tài)電池車型，廣汽、長安等也計劃在明后年推出半固態(tài)電池車型。孚能科技、蜂巢能源、億緯鋰能、力神電池、國軒高科、清陶能源等電池廠商都在該領域迅猛發(fā)力。
“半固態(tài)電池2024年即有望在新能源汽車市場量產裝車，2030年可見大規(guī)模商業(yè)化的全固態(tài)動力電池?！敝袊y河證券在研報中分析稱。
半固態(tài)電池裝車大提速
半固態(tài)電池是固態(tài)電池裝車的急先鋒。國泰君安證券分析指出，固態(tài)電池的普及將先從半固態(tài)開始，循序漸進。后續(xù)待技術穩(wěn)定，工藝確定后成本下降，半固態(tài)電池將慢慢起量，而后逐步迭代到全固態(tài)電池。
目前半固態(tài)電池裝車進程已經步入快車道。2023年8月，上汽集團與清陶能源聯合開發(fā)的第一代半固態(tài)電池裝車試驗，被測試車輛最大續(xù)航里程達到1083公里。上汽集團透露，2024年起半固態(tài)電池將在公司不同車型上實現量產應用。其中，智己L6將率先應用半固態(tài)電池技術。
蔚來半固態(tài)電池車型預計也將在2024年實現量產。2023年12月，蔚來CEO李斌親自駕駛搭載150kWh半固態(tài)電池包的ET7進行冬季測試，車輛續(xù)航里程突破1000公里。據透露，蔚來150kWh電池包采用固液混合電解質，硅碳復合負極材料和超高鎳正極材料，能量密度為360Wh/kg。
在商用車方面，一汽解放近期與孚能科技舉行新能源專項意向合作簽約儀式，雙方將致力于共同推廣半固態(tài)、固態(tài)電池商用車市場及產業(yè)鏈發(fā)展。孚能科技的半固態(tài)、固態(tài)電池性能，將高度匹配一汽解放產品路線。此前，孚能科技透露，其第一代半固態(tài)產品在2022年9月投產，第二代將在2025年投產。
電池中國還注意到，力神電池于今年1月完成全新一代半固態(tài)電池開發(fā)，能量密度達402Wh/kg。據介紹，該產品兼顧高能量密度和高安全性能，采用新型集成設計技術，通過調控電化學工藝制式抑制過渡金屬溶出和結構錯位生長，實現半固體電池的超輕量化和高安全。據悉，該產品未來將主要瞄準超長續(xù)航中高端電動汽車，以及eVTOL(電動垂直起降飛行器)等領域。
除了上述企業(yè)外，國軒高科早在2022年就首次公開展示了半固態(tài)電池產品，能量密度達360Wh/kg；蜂巢能源2023年年底推出了其全球首款方形半固態(tài)電池——二代果凍電池,采用了二代果凍電解質技術和一體化復合正極技術，顯著提升了安全性和能量密度；億緯鋰能透露，公司的半固態(tài)電池基于50Ah的軟包電池，可實現高達500Wh/kg的能量密度。
值得注意的是，半固態(tài)電池除了應用于車端，在儲能領域也大有作為。近期，冠盛股份宣布，公司控股子公司冠盛東馳擬在溫州市投資新建半固態(tài)磷酸鐵鋰電池建設項目，項目總投資約10.32億元，產品為電芯及系統(tǒng)，達產后年產量約210萬支，產品適宜于戶用儲能、工商業(yè)儲能和風能太陽能等大型儲能領域。
循序漸進的商業(yè)化進程
從技術上來講，目前傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池在能量密度方面已經接近“天花板”。“固態(tài)電池以能量密度高、安全性高而著稱。液態(tài)電池的理論能量密度上限在300Wh/kg左右，但僅僅是半固態(tài)電池的能量密度就能達到350Wh/kg，而全固態(tài)電池能量密度能超過500Wh/kg?！睒I(yè)內人士分析稱。
固態(tài)電池未來的市場前景十分廣闊。據業(yè)內機構預測，預計2024年全球固態(tài)電池（含半固態(tài)電池）市場空間為19.5億元，2030年市場空間有望達到1162.3億元。
不過，全固態(tài)電池量產裝車的難度很大。中國工程院外籍院士孫學良指出，全固態(tài)電池正極、電解質、負極的化學組成和物理、化學、力學性質還需改進，材料間兼容性、界面穩(wěn)定性仍需提升，電池整體的安全管理策略及工程化制備技術尚不成熟，這些都是還需突破的難關。
而且，目前全固態(tài)電池較液態(tài)電池成本高出許多，東吳證券分析師表示，全固態(tài)電解質目前難以輕薄化，用到的部分稀有金屬原材料價格較高，疊加為高能量密度使用的高活性正負極材料尚未成熟，全固態(tài)電解質和正負極成本較高。
相比于全固態(tài)電池，半固態(tài)電池量產的難度大大降低。
“半固態(tài)對于現有液態(tài)鋰離子電池體系更迭較小，半固態(tài)路線仍然會使用隔膜與液態(tài)電解液，其制備方法大部分沿用傳統(tǒng)鋰離子電池工藝與裝備技術?！睒I(yè)內人士指出，在兼顧性能和安全性的同時，半固態(tài)電池保留一定量電解液，可以提高循環(huán)性能及倍率性能，改善固態(tài)電池導電率低的問題，成本相對于全固態(tài)電池更低。
從整體來講，固態(tài)電池商業(yè)化路徑是循序漸進的。中信證券判斷，隨著半固態(tài)電池產業(yè)化，全固態(tài)電池未來可期。材料體系方面，預計正極材料將從高鎳三元過渡至富鋰錳基，負極將從硅碳負極過渡至金屬鋰。隨著產業(yè)鏈降本和產業(yè)化程度提升，固態(tài)電池產業(yè)各環(huán)節(jié)將充分受益。
