固態(tài)電池正在加速其商業(yè)化進(jìn)程。5月26日，公司第一代混合固液電解質(zhì)電池產(chǎn)品已通過多項(xiàng)第三方安全測(cè)試和多家客戶送樣測(cè)試，能量密度達(dá)235~280Wh/kg。第二代固態(tài)鋰電池基于高鎳三元正極、含金屬鋰負(fù)極材料，目前該產(chǎn)品能量密度超過350Wh/kg，循環(huán)壽命接近400次。
就在前不久，寧德時(shí)代在接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)也表示，公司研發(fā)固態(tài)電池多年，處于第一梯隊(duì)，可做出固態(tài)電池樣品。今年1月，寧德時(shí)代公開了兩種與固態(tài)電池相關(guān)的專利，可通過提高固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率，從而提升全固態(tài)電池能量密度和循環(huán)性能。
而寧德時(shí)代“老對(duì)手”比亞迪也不甘示弱，不僅曬出了自家固態(tài)電池“黑科技”專利，而且表示其商用速度將更快。有媒體報(bào)道，比亞迪預(yù)計(jì)最早將于2021年量產(chǎn)固態(tài)電池，可能將于2022年裝配某高端車型。
除此之外，今年年初蔚來汽車宣布推出能量密度達(dá)360Wh/kg的150kWh固態(tài)電池，搭載該電池包的蔚來ET7轎車?yán)m(xù)航將超過1000km。該產(chǎn)品將于2022年第四季度上市。而寶馬集團(tuán)提出其固態(tài)電池原型車將在2025年推出，大眾集團(tuán)也積極布局固態(tài)電池。
實(shí)際上，除了上述企業(yè)之外，國(guó)內(nèi)眾多鋰電池生產(chǎn)企業(yè)及材料企業(yè)，如國(guó)軒高科、中航鋰電、江蘇清陶、力神電池、億緯鋰能、輝能科技、橫店?yáng)|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)鋰電池技術(shù)開發(fā)。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入“軍備競(jìng)賽”階段，各企業(yè)期望搶占先機(jī)以贏得市場(chǎng)份額。固態(tài)電池領(lǐng)域市場(chǎng)參與者眾多，車企、電池企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)等在資本、技術(shù)、人才三方面進(jìn)行博弈。隨著越來越多的企業(yè)加入，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加速，
從性能上來看，固態(tài)電池可以對(duì)傳統(tǒng)鋰電池形成碾壓。傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池的能量密度上限被公認(rèn)為300Wh/kg，即便是300Wh/kg也只是理論值，目前可實(shí)現(xiàn)的液態(tài)電池能量密度達(dá)到230Wh/kg，想從技術(shù)層面再提升其實(shí)難度不小。但是固態(tài)電池的能量密度很容易做到300-400Wh/kg以上，理論上的能量密度可達(dá)700Wh/kg，理論數(shù)值比液態(tài)電池高一倍。
“目前的液態(tài)鋰離子電池，其能量密度到300Wh/kg或者再稍微高一點(diǎn)就已經(jīng)到達(dá)極限，我們下一步就是要發(fā)展固態(tài)電池或者說逐漸過渡到全固態(tài)鋰電池。”今年1月，在中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)線上論壇上，中國(guó)工程院院士陳立泉大聲呼吁。
近年來，全球新能源汽車安全事故頻發(fā)，液態(tài)電池其電解質(zhì)由于其可燃性，在遇到?jīng)_擊時(shí)容易發(fā)生泄漏或揮發(fā)，從而引起電池起火爆炸等安全事故。而固態(tài)電池使用不可燃的全固態(tài)電解質(zhì)取代了液態(tài)電解質(zhì)，即便在受到物理沖擊之后，仍能不冒煙、不起火、不爆炸，同時(shí)，鋰枝晶現(xiàn)象也得到了足夠的抑制，安全性得到極大提高。
業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為，憑借安全性和能量密度優(yōu)勢(shì)，固態(tài)電池有望實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，同時(shí)倒逼現(xiàn)有液態(tài)電池體系變革升級(jí)。據(jù)中銀證券測(cè)算，固態(tài)鋰離子電池市場(chǎng)潛力巨大，全球需求量在2025年、2030年分別有望達(dá)到44.2GWh、494.9GWh，2030年其全球市場(chǎng)空間有望達(dá)到1500億元以上。
不過，固態(tài)電池雖然性能優(yōu)異，但是業(yè)內(nèi)認(rèn)為距離商業(yè)化仍有很長(zhǎng)一段時(shí)間。寧德時(shí)代就坦言：雖然公司在固態(tài)電池方面已有多年研究，但現(xiàn)階段全固態(tài)電池里面仍有科學(xué)難題還未解決，如固態(tài)擴(kuò)散和液態(tài)擴(kuò)散難度不是一個(gè)數(shù)量級(jí)，沒徹底解決之前很難從根本上做好真正的固態(tài)電池。
通常來講，固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化有三個(gè)步驟，第一是研究技術(shù)路線的可行性；第二是產(chǎn)品路線，將研發(fā)技術(shù)變成產(chǎn)品是一個(gè)工程優(yōu)化的過程，比如安全怎么設(shè)計(jì)等；第三個(gè)是商品路線，因?yàn)樯唐芬笥谏虡I(yè)化上須具備可行性，要求生產(chǎn)出來的商品能夠銷售并實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)再重新投入研發(fā)，如此循環(huán)。
固態(tài)電池要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，還需解決成本問題。業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為，固態(tài)電池在原理上與傳統(tǒng)鋰離子電池有很大不同，這也使得其制造生產(chǎn)不能依賴原有的生產(chǎn)線，需“另起爐灶”。目前，固態(tài)電池尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，還沒有條件支持大面積商用。以現(xiàn)在的技術(shù)水平來看，實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池搭載于量產(chǎn)車上，還需要5至10年的時(shí)間。
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