中石化資本官微10月21日消息，近日，中石化資本完成了對(duì)中科深藍(lán)匯澤新能源（常州）有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“匯澤公司”）的Pre-A輪投資。固態(tài)電池頻頻引各大巨頭入局，為何成為近期關(guān)注的焦點(diǎn)？
有望成為下一代動(dòng)力電池技術(shù)突破的關(guān)鍵
固態(tài)電池憑借其高安全性、高比能量?jī)?yōu)勢(shì)，有望成為下一代動(dòng)力電池技術(shù)突破的關(guān)鍵。鋰離子電池主要分為液態(tài)與固態(tài)電池兩種類型，液態(tài)鋰電池包括液態(tài)電池、凝膠電解質(zhì)電池，固態(tài)鋰電池包括半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、全固態(tài)電池三種。其中，半固態(tài)鋰電池（液體含量5~10wt%）通過(guò)減少液態(tài)電解質(zhì)含量、增加固態(tài)電解質(zhì)的方式，兼具安全性、能量密度和經(jīng)濟(jì)性，有望成為當(dāng)下液態(tài)電池向全固態(tài)電池過(guò)渡的最優(yōu)選擇；而準(zhǔn)固態(tài)鋰電池中液態(tài)電解質(zhì)占比進(jìn)一步減少，全固態(tài)鋰電池則由固態(tài)電解質(zhì)完全取代原有的電解液和隔膜，有望成為液態(tài)鋰電池的終極形態(tài)。
圖表來(lái)源：銀創(chuàng)智庫(kù)
電解質(zhì)成為性能核心
電解質(zhì)可分為聚合物固態(tài)和無(wú)機(jī)固態(tài)，主流四條固態(tài)電解質(zhì)材料路線各有所長(zhǎng)。
固態(tài)電池電解質(zhì)主要選用氧化物、硫化物、聚合物，電解質(zhì)以薄膜的形式分割正負(fù)極，從而替代隔膜。負(fù)極從石墨體系升級(jí)到了預(yù)鋰化的硅基負(fù)極或者鋰金屬負(fù)極，正極從高鎳升級(jí)到超高鎳、鎳錳酸鋰、富鋰錳基等正極，能量密度可達(dá) 500Wh/kg 以上。當(dāng)前半固態(tài)鋰電池已量產(chǎn)，準(zhǔn)固態(tài)電池在小試中，預(yù)計(jì) 2024 年下半年量產(chǎn)，全固態(tài)預(yù)計(jì) 2027 年之后量產(chǎn)。
固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)鋰離子電池的核心組成部分，根據(jù)材料屬性來(lái)看，固態(tài)電池主要可以劃分為聚合物電解質(zhì)、氧化物電解質(zhì)、硫化物電解質(zhì)和鹵化物電解質(zhì)等技術(shù)路線。其中，硫化物電解質(zhì)因具備卓越的導(dǎo)電性能、高能量密度以及長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)，備受業(yè)界人士關(guān)注，被認(rèn)為是固態(tài)電解質(zhì)中最具潛力的一種。
據(jù)了解，以豐田、日產(chǎn)、本田、LG、三星SDI為代表的日韓企業(yè)在硫化物技術(shù)路線布局較多，在我國(guó)電池廠商中，寧德時(shí)代與比亞迪也選擇了該技術(shù)路線；而歐美和國(guó)內(nèi)部分企業(yè)則以氧化物、聚合物路線為主。
資本市場(chǎng)掀起固態(tài)電池?zé)岢?/strong>
半固態(tài)電池率先上車，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。2024年以來(lái)，多家電池廠和車企公布固態(tài)電池相關(guān)進(jìn)展，且規(guī)劃裝車時(shí)間，隨著政府首次對(duì)固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)行規(guī)模資金支持，行業(yè)有望加速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化時(shí)間或?qū)⑻崆啊?/span>
●2024年3月25日，上汽旗下智己品牌官宣，行業(yè)首個(gè)準(zhǔn)900V高壓超快充固態(tài)電池即將量產(chǎn)上車。該電池由上汽與旗下清陶能源聯(lián)合開(kāi)發(fā)。將在智己L6上首發(fā)搭載。續(xù)航大約提升了15%左右；做到了電池安全領(lǐng)域的質(zhì)的跨越；同時(shí)充電效率也將大幅提升。 ●5月17日，在國(guó)軒高科的第13屆科技大會(huì)上，國(guó)軒高科宣布已成功研發(fā)出車規(guī)級(jí)全固態(tài)電池，并命名為“金石電池”，該電池目前已完成了基礎(chǔ)性能驗(yàn)證，能量密度高達(dá)350Wh/kg，計(jì)劃于2027年進(jìn)行小批量上車試驗(yàn)，預(yù)計(jì)在2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。 ●5月29日，中國(guó)或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，包括寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。政府相關(guān)部委牽頭實(shí)施鼓勵(lì)有條件的企業(yè)對(duì)全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開(kāi)展研發(fā)?？梢躁P(guān)注解決固態(tài)電池技術(shù)難題的公司及與在固態(tài)電池領(lǐng)域兩大獨(dú)角獸清陶能源和衛(wèi)藍(lán)新能源合作的公司。 ●8月28日，鵬輝能源發(fā)布了第一代全固態(tài)電池，能量密度將達(dá)280Wh/kg以上，充放電600次仍然可保持90%電量，2025年可以將能量密度提升到300Wh/kg以上，而且并不是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，已突破量產(chǎn)技術(shù)，2026年將正式建立產(chǎn)線并批量生產(chǎn)。 ●10月9日上午，漳州高新區(qū)2024年第四季度項(xiàng)目集中開(kāi)竣工暨新數(shù)能固態(tài)電池(漳州)產(chǎn)業(yè)園奠基儀式舉行。 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，比亞迪一項(xiàng)名為“全固態(tài)電池、電池組和用電設(shè)備”的專利公布，公開(kāi)號(hào)為CN 118748295 A。 ●10月12日上午，新疆哈密高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)舉行了哈密浩辰星輝8G瓦時(shí)固態(tài)電池項(xiàng)目的開(kāi)工奠基儀式。 ●10月14日，藍(lán)海華騰在投資者互動(dòng)平臺(tái)就公司固態(tài)電池技術(shù)路線有關(guān)問(wèn)題予以回復(fù)。 ●10月14日，中國(guó)臺(tái)灣輝能在巴黎車展上宣布推出了全球首款100%硅復(fù)合負(fù)極的電動(dòng)汽車電池，能量密度為321Wh/kg，預(yù)計(jì)到2024年底將提升至355Wh/kg。 ●10月17日，北京衛(wèi)藍(lán)高性能固態(tài)鋰離子電池量產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目正式開(kāi)工。 ●10月22日蠡湖股份公告，10月21日，公司與高能時(shí)代（深圳）新能源科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“高能時(shí)代”）簽署《合作協(xié)議》，共同出資成立有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“項(xiàng)目公司”）作為聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室載體，研發(fā)全固態(tài)硫化物電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
要想實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池，人類至少有三大難關(guān)要跨；行業(yè)內(nèi)普遍存在一個(gè)共識(shí)，固態(tài)電池目前仍處于技術(shù)攻堅(jiān)階段，大規(guī)模量產(chǎn)沒(méi)有準(zhǔn)確的時(shí)間，普遍的規(guī)劃預(yù)計(jì)在2027年—2030年之間。
圖表來(lái)源：銀創(chuàng)智庫(kù)
材料創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)固態(tài)電池發(fā)展
我國(guó)在動(dòng)力電池上本來(lái)優(yōu)勢(shì)明顯，隨著全固態(tài)電池技術(shù)的突破，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力將得到顯著提升，有助于在全球市場(chǎng)中占據(jù)更有利的位置。
從投資的角度來(lái)看，根據(jù)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈，三大主線將受益。首先是電池材料板塊，全固態(tài)電池的電解質(zhì)、正負(fù)極材料等關(guān)鍵材料的研發(fā)和生產(chǎn)將成為投資的熱點(diǎn)。其次是電池制造板塊，隨著全固態(tài)電池技術(shù)的突破，具備相關(guān)生產(chǎn)能力的電池制造商將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。最后，新能源汽車整車制造商也將受益于全固態(tài)電池帶來(lái)的性能提升。
固態(tài)電池的發(fā)展同樣離不開(kāi)材料的創(chuàng)新，特別是在電解質(zhì)、正負(fù)極材料等方面。2024年以來(lái)，材料供應(yīng)商在固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)步伐和產(chǎn)品進(jìn)展也在明顯加快。
在固態(tài)電解質(zhì)方面
作為國(guó)內(nèi)電解液頭部企業(yè)之一，天賜材料今年已完成Li2S、硫化物固態(tài)電解質(zhì)實(shí)驗(yàn)室公斤級(jí)生產(chǎn)；預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)Li2S、硫化物固態(tài)電解質(zhì)百公斤級(jí)生產(chǎn)；2026年實(shí)現(xiàn)Li2S、硫化物固態(tài)電解質(zhì)噸級(jí)生產(chǎn)；2027年硫化物固態(tài)電解質(zhì)千噸級(jí)產(chǎn)線建成。
近期，歐陽(yáng)明高院士工作站在全固態(tài)電池中的關(guān)鍵材料——“硫化物電解質(zhì)”的研發(fā)中，已經(jīng)取得階段性進(jìn)展，研發(fā)的納米級(jí)“硫化物電解質(zhì)”即將進(jìn)入量產(chǎn)階段，目前正在規(guī)劃一條年產(chǎn)百噸級(jí)的中試線。中試線運(yùn)行順利后，2026年前，歐陽(yáng)明高院士工作站還會(huì)建設(shè)一個(gè)千噸級(jí)的量產(chǎn)線。
恩捷股份在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，公司通過(guò)控股子公司湖南恩捷前沿新材料科技有限公司專注于全固態(tài)硫化物電解質(zhì)材料的相關(guān)研發(fā)工作。目前，湖南恩捷的固態(tài)用高純硫化鋰產(chǎn)品已完成小試噸級(jí)年產(chǎn)能建設(shè)和運(yùn)行，并搭建完成百噸級(jí)硫化鋰中試生產(chǎn)線。硫化物固態(tài)電解質(zhì)（LPSC）產(chǎn)品和全固態(tài)電解質(zhì)膜產(chǎn)品均處于送樣階段。
在正極材料方面
今年9月，容百科技在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，公司固態(tài)電池材料已與清陶、寧德時(shí)代、衛(wèi)藍(lán)新能源等國(guó)內(nèi)外40余家電池及整車企業(yè)建立了合作關(guān)系。全固態(tài)電池的三元正極材料獲得行業(yè)頭部客戶充分認(rèn)可，2024年出貨量穩(wěn)定增長(zhǎng)。
近期當(dāng)升科技也披露，公司2024年上半年累計(jì)出貨數(shù)百噸固態(tài)電池正極材料，已順利導(dǎo)入固態(tài)電池客戶，并成功裝車應(yīng)用于一線車企固態(tài)電池車型。
在負(fù)極材料方面
今年9月，在歐陽(yáng)明高院士工作站負(fù)極材料成果發(fā)布會(huì)暨四川華宜清創(chuàng)新材料科技有限公司揭牌儀式上，華宜清創(chuàng)發(fā)布其新產(chǎn)品。采用“一步法”制備的硅碳負(fù)極材料，適用于硫化物全固態(tài)電池體系，有效解決了碳材料與硫化物電解質(zhì)之間的副反應(yīng)問(wèn)題。目前，華宜清創(chuàng)研發(fā)的比容量為1500mAh/g硅碳負(fù)極材料，經(jīng)過(guò)1000次循環(huán)后，容量保持率高于82%。已與國(guó)內(nèi)外多家固態(tài)電池企業(yè)達(dá)成深度合作。
7月11日，暉陽(yáng)新能源宣布新一代固態(tài)電池負(fù)極材料研發(fā)成功，有望實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車超過(guò)1000公里的長(zhǎng)續(xù)航和高容量。該材料是暉陽(yáng)新能源研發(fā)的新一代多孔硅碳材料，可提供更高的能量密度，在單位體積或重量上存儲(chǔ)更多能量。數(shù)據(jù)顯示，這款新型負(fù)極材料擁有近1800mAh/g的首次充電容量和約91%的首次庫(kù)倫效率。此外，在循環(huán)壽命方面，能承受約1500至2000次循環(huán)。
大力推進(jìn)研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)，在各方力量的推動(dòng)下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程開(kāi)始全面提速。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低，固態(tài)電池有望成為新能源汽車領(lǐng)域的新希望，引領(lǐng)電池技術(shù)的革新和發(fā)展。
專家表示，對(duì)于固態(tài)電池，我們?nèi)匀灰３掷潇o的態(tài)度，全固態(tài)電池是持久戰(zhàn)，因?yàn)榧夹g(shù)難度確實(shí)非常大，并且商業(yè)可行性也面臨較大挑戰(zhàn)，但又是我國(guó)未來(lái)持續(xù)引領(lǐng)新能源行業(yè)領(lǐng)先地位而不得不重點(diǎn)部署的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是我國(guó)下一個(gè)產(chǎn)業(yè)方向——低空經(jīng)濟(jì)、AI人工智能機(jī)器人等重點(diǎn)扶持行業(yè)必不可少的電池技術(shù)。
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