孚能科技發(fā)布包括半固態(tài)電解質(zhì)的軟包電芯技術(shù)，為向固態(tài)電池過渡作準(zhǔn)備。輝能科技、國軒高科等公司日前也紛紛宣布固態(tài)電池巨額投資項(xiàng)目和研發(fā)進(jìn)展。上海證券報(bào)記者近期調(diào)研獲悉，作為升級電池能量密度進(jìn)而提升新車性能的重要技術(shù)路線，固態(tài)電池已經(jīng)成為多方關(guān)注并參與的新能源汽車動(dòng)力電池?zé)衢T賽道。

固態(tài)電池研制掀起熱潮

“現(xiàn)在很多電池能量密度較低，一輛車搭載了大量電池，占用整車較多體積和重量，影響了新能源車的性能。”孚能科技董事長王瑀說，公司此次發(fā)布的SPS軟包電池解決方案，應(yīng)用半固態(tài)電解質(zhì)，降低了電解液用量，提升了電芯性能，為過渡到全固態(tài)電池作準(zhǔn)備。 業(yè)內(nèi)專家指出，固態(tài)鋰電池是下一代動(dòng)力電池研發(fā)的重要方向，它使用固體電解質(zhì)替代目前商用鋰電池的液態(tài)電解質(zhì)。固體電解質(zhì)一般不可燃，因此具有更高的安全性。同時(shí)，固體電解質(zhì)使得電池有望應(yīng)用高壓電極材料，從而提高電池的能量密度，進(jìn)而提升新能源汽車的續(xù)航里程等性能。 近一個(gè)月以來，多家公司披露了固態(tài)電池的最新研制進(jìn)展。德爾股份表示，公司自2018年開始布局固態(tài)電池的研發(fā)，目前已實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的研發(fā)目標(biāo)，全固態(tài)電池開發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)完成樣件，正在進(jìn)行客戶端測試。道恩股份披露，公司生產(chǎn)的HNBR（氫化丁腈橡膠）產(chǎn)品有望應(yīng)用于固態(tài)電池電解質(zhì)，目前已有實(shí)驗(yàn)室成功范例，隨著電池技術(shù)的革新和突破，未來發(fā)展空間可期。

動(dòng)力電池能量密度競賽升級

根據(jù)工業(yè)和信息化部的數(shù)據(jù)，2021年，中國三元電池、磷酸鐵鋰電池單體能量密度分別平均達(dá)到280Wh/kg、170Wh/kg，相比2012年，動(dòng)力電池單體能量密度提高超過220%，成本下降85%左右。純電動(dòng)乘用車的平均續(xù)航里程也從2016年的253公里提高到2021年的400公里以上。根據(jù)SNE Re-search的數(shù)據(jù)，2022年上半年，全球動(dòng)力電池裝車量排名前20的動(dòng)力電池企業(yè)中，有15家來自中國，排名前10中的6家中國企業(yè)合計(jì)市場份額超過56%。 新能源車行業(yè)的激烈競爭，導(dǎo)致動(dòng)力電池量密度的競賽不斷升級。中國科學(xué)院院士歐陽明高對記者表示，未來中國動(dòng)力電池創(chuàng)新要從電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新逐步發(fā)展到材料體系創(chuàng)新。他預(yù)測，未來10年，電池體系還將經(jīng)歷多次技術(shù)變革，在2035年前實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)能量密度為500Wh/kg的下一代電池。“固態(tài)電池的能量密度能輕松做到300至400Wh/kg，理論上的能量密度可達(dá)700Wh/kg?！?固態(tài)電池的前景也得到了有關(guān)政策的肯定。科技部等九部門8月印發(fā)的《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案（2022—2030年）》明確提出，研究固態(tài)鋰離子、鈉離子電池等更低成本、更安全、更長壽命、更高能量效率、不受資源約束的前沿儲能技術(shù)。 ? 據(jù)歐陽明高介紹，按照電解質(zhì)的不同，可將固態(tài)電池技術(shù)路徑分為聚合物、氧化物、硫化物，三條技術(shù)路線各有利弊。日本和韓國企業(yè)主要押注硫化物路線。在中國企業(yè)中，寧德時(shí)代、蜂巢能源等選擇的也是硫化物路線，衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)等走的則是氧化物路線。

固態(tài)電池大規(guī)模應(yīng)用尚需時(shí)日

能量密度越高，動(dòng)力電池就越有力量。有專家直言，固態(tài)電池技術(shù)雖然有助于大幅提升能量密度，但是對于其發(fā)展過程認(rèn)識需要理性。事實(shí)上，部分企業(yè)自稱的固態(tài)電池實(shí)際名不副實(shí)。許多企業(yè)所謂的量產(chǎn)固態(tài)電池，大多數(shù)走的是“半固態(tài)”折中路線，只是減少了部分電解液。 清陶能源總經(jīng)理李錚對記者表示，公司第一代產(chǎn)品實(shí)際上是半固態(tài)電池，液體含量在5%至15%，能量密度最大到420Wh/kg，成本可以與液態(tài)鋰電池相當(dāng)；第二代產(chǎn)品正在小試階段，液體含量有望降至5%以下，能量密度達(dá)到400至500Wh/kg，成本相比液態(tài)鋰電池減少20%，預(yù)計(jì)2024年量產(chǎn)。 有電池企業(yè)負(fù)責(zé)人坦言，固態(tài)電池的難點(diǎn)在于復(fù)合型電解質(zhì)、電極材料、納米級包覆工藝等研發(fā)，很多屬于基礎(chǔ)科學(xué)范疇，中國企業(yè)在這些方面還比較薄弱，而且不是一家電池企業(yè)就能解決的，需要全產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力。

編輯：黃飛