鉅大LARGE | 點擊量：1239次 | 2019年05月24日
固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加快
“固態(tài)電池將成為三元電池的顛覆者?！眹夜ば挪颗嘤?xùn)中心轎車專家張翔曾如此論斷，他以為固態(tài)電池將成為電動轎車取代傳統(tǒng)燃油轎車的利器。而現(xiàn)在，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加快，企業(yè)的出資熱情也在不斷升溫。
固態(tài)電池將迎投產(chǎn)小高潮
近來，輝能科技與南都電源就固態(tài)電池出產(chǎn)技能授權(quán)合作案到達(dá)初步共識，輝能科技授權(quán)能量密度約240Wh/kg的固態(tài)電池電芯出產(chǎn)技能給南都電源，并提供出產(chǎn)所需之中心設(shè)備與資料，而南都電源將建國內(nèi)首條1GWh規(guī)劃的固態(tài)電池出產(chǎn)線。
此前輝能科技CEO楊思枏曾表明將采納“類高通商業(yè)形式”，授權(quán)固態(tài)電池專利技能及量產(chǎn)用之出產(chǎn)設(shè)備給電池廠和車企。楊思枏不無得意地指出：“經(jīng)過IP授權(quán)形式，可以縮短產(chǎn)業(yè)研發(fā)固態(tài)電池的時間，我們有信心在兩三年內(nèi)讓輝能固態(tài)電池技能逐漸在全球開枝散葉?！?/p>
電池我國網(wǎng)了解到，輝能科技其實早在2013年就完成了固態(tài)電池的量產(chǎn)，不過主要使用在消費(fèi)電子范疇，近兩年來則加快了在新能源轎車范疇的布局。輝能科技于2013年在臺灣建成的G1工廠，是全球首家可以完成固態(tài)鋰電池卷片出產(chǎn)的產(chǎn)線，并方案于2019年年底完結(jié)1GWh的擴(kuò)建，屆時固態(tài)電池總產(chǎn)能將達(dá)1.5~2GWh。
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而前不久，國內(nèi)另一家電池企業(yè)江蘇衛(wèi)藍(lán)新能源電池有限公司（簡稱“江蘇衛(wèi)藍(lán)”）舉行了固態(tài)電池項目奠基儀式。該項目總出資5億元，一期出資1.8億元，方案于2020年投產(chǎn)，建成后將形成年產(chǎn)0.1GWh固態(tài)電池出產(chǎn)線。假如按照這種節(jié)奏，近一兩年內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)線或許將迎來一輪不小的投產(chǎn)潮。
實際上，除了輝能科技和江蘇衛(wèi)藍(lán)，國內(nèi)鋰電池企業(yè)及資料企業(yè)，如寧德年代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電、江蘇清陶、力神電池、億緯鋰能、橫店東磁、珈偉股份、當(dāng)升科技、贛鋒鋰業(yè)、貝特瑞等，也都布局了固態(tài)鋰電池技能開發(fā)。
特別值得一提的是，2018年11月姑蘇清陶固態(tài)鋰電池出產(chǎn)線在江蘇昆山建成投產(chǎn)，可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池，能量密度可達(dá)400Wh/kg以上，估計在2020年進(jìn)入動力電池使用范疇，我國固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化邁出了標(biāo)志性的一步。
而在整車使用方面，2019年年頭，天邊轎車展出了國內(nèi)首輛固態(tài)電池電動轎車ME7。天邊轎車董事長兼CEO張海亮表明，天邊固態(tài)電池將于2021年批量出產(chǎn)并裝車上市，電芯能量密度可以超過300Wh/kg。屆時，天邊轎車將成為國內(nèi)首家采用固態(tài)電池的主機(jī)廠，天邊ME7也將成為國內(nèi)首款以固態(tài)電池作為動力來歷的新能源轎車。
在國際上，全球眾多知名企業(yè)包括豐田、松下、三星、三菱、寶馬、群眾、現(xiàn)代等也都現(xiàn)已很多出資固態(tài)電池，并且有不少企業(yè)采納了聯(lián)盟開發(fā)的形式。其間，日本的豐田、本田、日產(chǎn)、松劣等23家轎車、電池和資料企業(yè)，方案到2022年全面把握全固態(tài)電池相關(guān)技能，到2030年前后將每千瓦時電池組的成本降至鋰電池的約30％。韓國三大電池廠商LG化學(xué)、三星SDI和SKI也組成聯(lián)盟，共同開發(fā)包括固態(tài)電池在內(nèi)的下一代中心電池技能。
固態(tài)電池向三元建議攻擊
固態(tài)電池之所以能被業(yè)界廣泛看好，是因為其優(yōu)異的功能優(yōu)勢。作為在動力電池范疇的領(lǐng)導(dǎo)者，日本和我國都方案到2030年將動力電池電芯能量密度提升到500Wh/kg。而從理論上講，傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)鋰電池極限能量密度不可能高于500Wh/kg，而全固態(tài)電池現(xiàn)在的能量密度現(xiàn)已可以到達(dá)400Wh/kg，預(yù)估最大潛力值可高達(dá)900Wh/Kg。
另外，除了能量密度的局限，當(dāng)前主流的三元鋰電池安全問題也比較突出?！盁o論從化學(xué)結(jié)構(gòu)，仍是從電池結(jié)構(gòu)來講，三元資料都十分簡單發(fā)熱，有爆炸的危險。然而現(xiàn)階段，還沒有完善的解決辦法。”北京大學(xué)新能源資料與技能實驗室主任其魯表明。而固態(tài)電池在安全方面的優(yōu)勢十分顯著，固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液，搭載固態(tài)電池轎車的自燃概率會大大降低。
不過固態(tài)電池要完成大規(guī)劃商業(yè)化推廣，也存在不少障礙。據(jù)了解，固體電解質(zhì)存在與電極間界面阻抗大，界面相容性較差，同時充放電過程中各資料的體積膨脹和縮短，導(dǎo)致界面簡單分離等問題。正如江蘇衛(wèi)藍(lán)執(zhí)行總監(jiān)向晉所說，現(xiàn)在固態(tài)電池的主要問題仍是界面問題。
L.E.K.(艾意凱)咨詢我國區(qū)合伙人，工業(yè)與高科技范疇負(fù)責(zé)人滕勇也以為，現(xiàn)在固態(tài)電池的開展仍面臨著低離子電導(dǎo)率和高界面阻抗的技能瓶頸，在突破之前尚無法替代三元鋰電池系統(tǒng)。
不過，滕勇的看法仍是比較達(dá)觀，以為在兼顧能量密度和安全功能方面，固態(tài)電池技能優(yōu)勢十分顯著。他估計，固態(tài)電池將在2023-2025年之間開端完成商業(yè)化使用，并于2025-2030年完成規(guī)劃化量產(chǎn)。
而我國業(yè)內(nèi)研討資深人士史晨星以為，固態(tài)電池等新式電池未來開展之路將經(jīng)以下階段：2020年前采用高鎳正極+準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)+硅碳負(fù)極完成300Wh/Kg，2025年前采用富鋰正極+全固態(tài)電解質(zhì)+硅碳/鋰金屬負(fù)極電池完成400Wh/Kg，2030年前燃料/鋰硫/空氣電池完成500Wh/Kg。
盡管固態(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程還有一段路程要走，三元電池也將長期占據(jù)新能源轎車動力系統(tǒng)的C位，不過戰(zhàn)役現(xiàn)已打響了，固態(tài)電池現(xiàn)已向三元電池的陣地吹起了沖鋒號！
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