中國儲能網(wǎng)訊：半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車的時間點已經(jīng)到來。
2022年，半固態(tài)電池量產(chǎn)上車元年？
5月27日，國軒高科（002074.SZ）在公司第十一屆科技大會上發(fā)布了一款半固態(tài)電池。這款電芯能量密度達(dá)到360Wh/kg，將在今年年底量產(chǎn)上車。
鋰離子電池的電芯包括正負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜等，從電芯層面提高電池能量密度，就是從這些組成部分入手。半固態(tài)電池正好處在電解質(zhì)提升這條路線上。
電解質(zhì)材料的演進(jìn)正從電解液向半固態(tài)電解質(zhì)、準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)、全固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化時間應(yīng)該是在2025年之后，甚至在2030年。而在此之前，更具有產(chǎn)業(yè)化可行性的是半固態(tài)電池。
目前看，半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車的時間點已經(jīng)到來。
首搭高合？
國軒高科發(fā)布的半固態(tài)電芯，尺寸為580mm*120mm*9mm，重量為1341g，容量為136Ah，單體能量密度達(dá)360Wh/kg。
這款電芯，正極材料顆粒表面包覆有固態(tài)電解質(zhì)，同時使用高安全的液態(tài)電解質(zhì)、新型高安全功能隔膜及硅負(fù)極。
它通過了針刺、過充、過放、短路、擠壓等測試項目。在三元電芯一向畏難的針刺測試上，國軒高科的第一代半固態(tài)電芯通過了測試條件1mm、0.1mm/s的針刺測試，到了第二代半固態(tài)電芯，已經(jīng)能夠通過5mm、25mm/s測試條件的針刺測試。
除了針刺測試，在熱箱測試中，這款電芯在180℃的室溫條件下能夠保持30分鐘，高于國標(biāo)要求（130℃、30分鐘）。
國軒高科工程研究總院常務(wù)副院長張宏立稱，除了360Wh/Kg三元半固態(tài)電池計劃在今年實現(xiàn)量產(chǎn)，400Wh/Kg的三元半固態(tài)電池目前在公司實驗室已有原型樣品，未來還將通過技術(shù)創(chuàng)新落地硅基負(fù)極迭代，鋰金屬負(fù)極和預(yù)鋰技術(shù)，加速液態(tài)電池向半固態(tài)過渡，最終實現(xiàn)全固態(tài)。
搭載國軒高科半固態(tài)電池的車型，電池包能量密度260Wh/kg，電量達(dá)到160kWh，續(xù)航里程長達(dá)1000km，車輛百公里加速時間為3.9s。
雖然沒有明說是什么車型，但從現(xiàn)場演講展示的圖片可以看出，這輛車是高合汽車HiPhi X。
這與高合汽車2021年3月發(fā)布的“高合升能計劃”也大致吻合。根據(jù)這項計劃，高合將推出160kWh超高電池包升能服務(wù)，升能后，HiPhi X在NEDC工況下最高續(xù)航里程可達(dá)1000 km。這項服務(wù)將在2022年第四季度接受預(yù)定并在2023年第一季度開始實施。
誰是第一棒
有據(jù)可查的信息顯示，國內(nèi)首次公開的可行駛固態(tài)電池樣車是北汽新能源2020年7月推出的。
2022年以來，半固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車消息多了起來。
率先實現(xiàn)半固態(tài)電池上車的是TO B市場的運營車輛。
1月22日，東風(fēng)-贛鋒高比能固態(tài)電池（實為半固態(tài)）E70示范運營車在江西省新余市首發(fā)，首批投放的50臺東風(fēng)風(fēng)神E70完成交付。
贛鋒鋰電官方稱，東風(fēng)風(fēng)神E70搭載的固態(tài)電池系統(tǒng)全球率先實現(xiàn)基于柔性固態(tài)隔膜的混合固液鋰離子電池裝車。
不過，東風(fēng)風(fēng)神E70所搭載還是贛鋒鋰電的第一代固態(tài)電池。官方?jīng)]有公布具體的能量密度數(shù)據(jù)。贛鋒鋰電第二代固態(tài)電池目前也在研發(fā)中，其能量密度將超過360Wh/kg。
1月13日，孚能科技在與投資者互動時表示：“公司第一代半固態(tài)電池（能量密度330Wh/Kg）送樣給整車廠客戶獲得了良好反饋?！?
3月，在中國電動汽車百人論壇上，衛(wèi)藍(lán)新能源首席科學(xué)家、創(chuàng)始人李泓透露，衛(wèi)藍(lán)新能源開發(fā)了混合固液電解質(zhì)動力電池，并將在蔚來ET7車型上量產(chǎn)應(yīng)用，單次充電1000km，電池包電量達(dá)到150kWh，單體能量密度達(dá)到360Wh/kg。
蔚來此前透露，150kWh的半固態(tài)電池包將于2022年第四季度開始交付。除了ET7，蔚來所有車主均可升級使用該電池包。
TO C市場的半固態(tài)電池上車，不知道高合和蔚來誰先搶到第一棒。
半固態(tài)電池量產(chǎn)上車，是一個很重要的時間節(jié)點。不過，半固態(tài)電池量產(chǎn)初期，價格不會便宜，有多少消費者愿意為此買單還是一個未知數(shù)。
這也正是半固態(tài)電池率先在高合、蔚來等高端電動車上落地的原因。
今年4月，韓國研究機(jī)構(gòu)SNE曾預(yù)測，基于目前的情況，全固態(tài)電池的成本至少是鋰離子電池的兩倍。
借用華大基因CEO尹燁的一句話：科技最大的失敗，在于無法普及，老百姓用不起。
所以，量產(chǎn)只是第一步，半固態(tài)電池技術(shù)能規(guī)?；茝V的前提是成本的合理下降。
走向2025年
除了贛鋒鋰電、衛(wèi)藍(lán)新能源、國軒高科，目前，寧德時代、比亞迪、孚能科技、蜂巢能源等電池企業(yè)也都在固態(tài)電池領(lǐng)域有所布局。
這里還要提一下輝能科技，這家臺灣公司早在2012年就開發(fā)出了固態(tài)電池，并已經(jīng)在智能手表等小型IT設(shè)備上得到應(yīng)用。
輝能科技正在與奔馳在固態(tài)電池上合作，奔馳將在2022年年底前幫助輝能科技在歐洲建好固態(tài)電池生產(chǎn)制造廠，生產(chǎn)的全新固態(tài)電池將在未來五年內(nèi)運用在一系列乘用車當(dāng)中。
因為高比能和高安全性，固態(tài)電池已經(jīng)成為全球車企和電池企業(yè)著力的賽道，初創(chuàng)公司也拿到大筆投資。
大眾汽車、上汽集團(tuán)投資美國固態(tài)電池初創(chuàng)公司QuantumScape，該公司計劃在2025年左右將電池投入生產(chǎn)。
現(xiàn)代、奔馳和Stellantis投資美國固態(tài)電池初創(chuàng)公司Factorial Energy，該公司希望從 2026 年開始在電動汽車中使用固態(tài)電池。
福特、寶馬、現(xiàn)代共同投資美國固態(tài)電池初創(chuàng)公司Solid Power，希望在2027年左右推出產(chǎn)品。
今年3月，李泓提出，“盡管日本、韓國、歐洲、美國在全固態(tài)電池方面研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局比較早，但是中國因為選擇了混合固液電池的路線而率先實現(xiàn)固態(tài)電池的規(guī)模量產(chǎn)?！?
不過，如果從國家角度來講，在固態(tài)電池的研究上日本最為重視。日本已經(jīng)推出國家電池戰(zhàn)略，制定了在2030年左右實現(xiàn)全固態(tài)電池的全面商業(yè)化的目標(biāo)。
中國科學(xué)院院士歐陽明高就曾表示，“我們現(xiàn)在研發(fā)全固態(tài)電池還屬于各自為政階段，沒有一個完整的國家計劃來推動，所以相比之下，日本要超前我們5年。”
他認(rèn)為，2025年是液態(tài)電池向固態(tài)電池過渡的關(guān)鍵期。
寧德時代也曾判斷，固態(tài)電池小規(guī)模商業(yè)化至少要到2025年以后。
我國《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》2.0版本提出，到2025/2030年，我國純電動汽車上搭載的動力電池單體能量密度要分別達(dá)到400Wh/kg、500Wh/kg。
目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)的鋰離子電池能量密度上限大概是300Wh/kg，要實現(xiàn)上述目標(biāo)，發(fā)展固態(tài)電池可能是必由之路。
現(xiàn)在，讓我們邁出半固態(tài)電池量產(chǎn)上車的第一步吧。
