[绿能院·原创] | 全球固态电池商业化进程加快 谁敢真正“吃螃蟹”?

电池联盟 2019-01-11 04:44:47

 

在财政补贴退坡+双积分政策的影响下,我国新能源汽车产业将迎来新一轮变革。这意味着,动力电池产业的竞争加剧,倒逼企业把主要精力放在提升技术标准上。同样,企业对电池材料的选择将更加审慎,包括21700圆柱电池、622和811高镍三元电池等一批新技术正在崛起。

 

为了更好地帮助新能源汽车动力电池产业应对新市场、新政策、新技术环境的变化,12月23日-25日,“洞见未来·2017年中国新能源汽车动力电池峰会”即将在广东清远召开。中国电池联盟推出主题为“新能源政策下中国动力电池未来之路”系列报道,为企业应对2018年产业变革提供参考。



12月6日,赣锋锂业发布公告称,计划以不超过2.5亿元投资建设第一代固态电池锂电池研发中试生产线。值得一提的是,该条生产线的年产量规模将达到亿瓦时级,并开展第一代产品在新能源汽车用户的推广和市场投放。

 

无独有偶,就在前一天,易成新能的公告中也提到了“生产全固态电池”的内容,年产规模同样达到亿瓦时级。

 

在各家埋头钻研固态电池技术的现阶段,赣锋锂业和易成新能开始准备“吃螃蟹”了?

 

被期待的固态电池

 

固态电池被业界冠上诸多头衔:“替代锂电池”、“下一代锂离子电池技术”、“最好的出路”……关键在于,现有的液态锂离子电池体系能量密度极限在350-500Wh/kg,未来很难满足国家技术提升目标,而固态电池的能量密度能够达到800-900 Wh/kg。加上充放电次数高、充电时间短等特性,固态电池大大提高了电动汽车的续航里程,从而进一步加强新能源汽车与传统汽车市场的竞争。

 

不仅如此,使用固态电解质替代锂离子电池中的电解液和隔膜,也降低了新能源汽车的事故风险。从技术转化的角度来看,赣锋锂业投建生产线的事例也可佐证该技术的商业潜力。

 

中国科学院物理研究所研究员李泓介绍,目前已经实现商业化的大容量固态电池主要还是聚合物固态电池,即聚环氧乙烷基固态电解质。根据加拿大魁北克水电研究所的数据显示,电池可以使用46微米厚的金属锂,30微米厚聚合物电解质以及30微米厚的磷酸铁锂正极构成,在1/3C条件下循环一千多次,工作温度在60℃到85℃,并且电池包需要具备加热保温功能。

 

国外大鳄密集发布商业化时间表

 

进入2017年后,国内外企业加速固态电池商业化布局。意味着,2018年将有更多的企业进入该领域,而商业化进程将有更明确的时间表。

 

在今年9月的法兰克福车展上,大众公布了大规模电动车发展计划“Roadmap E”,计划到2030年大众全部车型都将有电动版,投资高达700亿欧元,其中500亿欧元将投向动力电池。同时,大众CEO穆伦强调:“我们已经计划下一代动力电池:里程超过1000公里的固态电池”。

 

一个月后,丰田在东京车展上“变卦”,宣布把推出固态电池产品的日程从原来的2022年提前到2020年。据丰田执行副总裁介绍,丰田的固态电池能量密度可达到300 Wh/kg,甚至600 Wh/kg。如果是400Wh/kg,为60千瓦时的固态电池充电仅需10到15分钟。

 

据了解,丰田的固态电池建立在锂离子技术之上,但固态电池的耐温性更好,而且不需要冷却,因此尺寸更小。在性能方面,与同尺寸的锂离子电池相比,丰田的固态电池技术可以将电池密度提升50%左右,而且固态电池能将充电时间减半。此外,由于固态电池的研发与锂离子电池是建立在同一技术基础之上,所以两者原材料的成本差别不大。

 

转眼到11月份,菲斯克(Fisker)的一项固态电池专利让全球媒体沸腾了。这项技术可使电动汽车的续航里程达到800公里,且充电仅需1分钟。菲斯克表示,这项技术将在明年1月的CES展上将对外展示,真正量产预计要到2023年,价格只有当前锂电池的三分之一。

 

且不论这项技术的难度,亦或菲斯克为固态电池背书,固态电池着实在11月份又火了一把。

 

除了整车企业加快推进固态电池商业化进程以外,零部件供应商大陆集团斥资30亿欧元投资电池工厂,预计2024至2025年正式投产。相关负责人明确表示,当前较为普及的锂离子动力电池技术不会成为大陆集团的投资方向,他们需要的是新技术固态电池,为电池能量密度和制造成本方面带来飞跃式变化。

 

此外,看好固态电池的前景,戴森玩起了跨界。今年9月,戴森曾表示投资10亿元英镑开发新款电动汽车,并用相同的资金来打造固态电池。

 

根据网络资料整理

国外企业布局固态电池商业化进程

 

国内多家企业闷头干能赶超?

 

相较于日本和欧美国家的高调,我国大力发展固态电池技术还处在方兴未艾的时期。国内电池企业对外的口径出奇地一致:“目前正处于研发阶段。”此次赣锋锂业投资建厂的消息,让业内为之一振。

 

中国工程院院士陈立泉对国内发展固态电池持肯定态度。他表示,固态电池能够极大改善电池安全、提高能量密度,支持固态电池研发和产业化,让我国锂电池产业从跟跑到领跑。

 

在招商证券统计的“2017年上半年新能源汽车电池装机总量TOP10企业”中,有五家企业布局固态电池,分别为宁德时代、比亚迪、国轩高科、比克电池和沃特玛。其中,宁德时代在聚合物和硫化物基固态电池方向分别开展了相关的研发工作并取得了初步进展。

 

2017 年上半年新能源汽车电池装机总量 TOP10 企业

 

近日,在全球未来出行高层论坛上,沃特玛集团董事长秘书钟孟光在演讲中提及,沃特玛储备的全固态电池技术,“10Ah能量密度高于800Wh/L”。

 

据了解,比亚迪和比克电池相关负责人在一些媒体采访消息中透露公司正在研发固态电池,后者已经进入中试阶段。目前国轩高科仍在埋头搞研究,并没有过多发声。

 

此外,鹏辉能源称公司计划在未来2-3年内推出固态电池产品。

 

其实,打响国内舆论的第一枪的电池企业,当属珈伟股份。去年11月,珈伟股份召开一场“全球首例固态锂电池与快充电池发布会”。发布会上,向勇教授讲解了固态锂电池的构成、优点、用途及相应的专利技术。但是这场发布会并没有提及珈伟股份的研发进展。

 

同样,电池产业链上的企业,也积极行动起来。例如,处于产业链上游的赣锋锂业和当升科技。可以说,前者是国内首家有推进商业化的具体部署,投建一条亿瓦时级的固态电池生产线。后者表示,公司相关固态电池方向的研究将在2020年实现技术成熟,大规模产业化预计在2025年以后。

 

而此前提到的易成新能,玩起了商业模式,通过收购的手法切入锂电池制造环节。11月24日,易成新能公告称,拟7000万元收购控股股东旗下锂电池公司——河南平煤国能锂电公司(简称“平煤国能”)70%股权。

 

如此“大手笔”还有待观察。根据易成新能公告年产10亿Wh动力锂离子电池项目可行性研究报告显示,项目分两期投建,建成后将形成年产100亿瓦时的锂电池生产能力。其中,一期年产10亿瓦时的软包单体电池的生产能力,二期规划产能90亿瓦时,投资约45亿元。二期根据科研成果的转化情况,主要生产全固态电池。据悉,该项目一期工程计划于2017年底动工,2018年底试运行。二期工程计划在一期工程稳定生产后,预计2019年10月动工。 


根据网络资料整理

国内企业研发固态电池技术的发展进程

 

裹挟着新能源汽车政策和市场前景的大潮,国内电池企业加紧布局固态电池技术。眼看着批量化生产将在2020年前后出现,能够跟国外巨头站上同一起跑线。 

 

“一夜之间这么多开发固态电池的企业涌现,而且看上去进展都很神速,有点技术大跃进的味道。”真锂研究首席分析师墨柯如此描述当前的现象,“感觉就像从地底下冒出来一样。”

 

在他看来,技术最终走向商业化应用,首先需要走出实验室,然后进行足够的实证试验,解决商业应用所可能面对的各种问题,最后再进行小试、中试,投入应用,而这个时间周期比较长。

 

举例而言,丰田在固态电池方面的研究已有20多年的经验,并且产品装车测试也快两年,可是商业化应用的时间却在2020年。也就是说,丰田至少还要准备2到3年。

 

可见,我国固态电池实现商业化的道路并非“热闹开干”那么简单。一是寻找合适的固态电解质材料,做出可以商业化应用的电池;二是解决大规模生产问题。丰田和Sakti3解决了前者,国内的一致口径让人无从得知研发进展。对于后者,业内一致看法是,现有的锂离子电池生产线不适合大规模生产固态电池,需要一种全新的制备方法。

 

墨柯补充,随着固态电池技术研究步伐加快,国内企业未来还将面临专利问题。据了解,丰田、魁北克、博洛雷、Sakti3等已有相关专利布局。



中国电池联盟

报告预订

《动力电池回收利用行业研究报告(2017年)》

全新出炉


联系人:王杰  18612147358


友情链接

Copyright © 湖南螃蟹烹饪联盟@2017