電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/黃山明)隨著全球進(jìn)入到新能源時(shí)代,對(duì)下一代電池技術(shù)的競爭也愈發(fā)激烈。而固態(tài)電池成為目前既定的方向,吸引到了眾多玩家的目光,但固態(tài)電池想要商用還需時(shí)間,最早可能要等到2027年。而這段空白時(shí)間,讓半固態(tài)電池成為當(dāng)前最佳的動(dòng)力電池選擇。
半固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀
2024年被稱為半固態(tài)電池裝車元年,不少國內(nèi)外供應(yīng)鏈企業(yè)及車企已經(jīng)在加碼布局。比如中國的寧德時(shí)代、冠盛股份、孚能科技、欣旺達(dá)等,日本的豐田、松下,美國的QuantumScape等公司都在積極布局半固態(tài)電池技術(shù)。這些企業(yè)在材料選擇、電解質(zhì)制備、電極結(jié)構(gòu)等方面取得了顯著進(jìn)展。
蔚來與衛(wèi)藍(lán)新能源聯(lián)合研發(fā)的150度半固態(tài)電池于2024年4月正式量產(chǎn),搭載該電池的蔚來ET7在實(shí)際路測中續(xù)航超1000公里,該電池單電芯能量密度達(dá)到360Wh/kg,整包能量密度為260Wh/kg。電池包采用了高效的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì),使用了44塊大面積水冷板,冷卻效果是普通電池的6倍。
此外,廣汽集團(tuán)發(fā)布的飛行汽車GOVY AirJet、惠達(dá)科技的農(nóng)業(yè)無人機(jī)HD580、啟源芯動(dòng)力的“啟源蛟龍600”半固態(tài)電池組,均搭載金羽開發(fā)的半固態(tài)電池。從2025年期,這款電池也開始逐步投入到商業(yè)交付中。
以啟源蛟龍600為例,該電池組電芯能量密度達(dá)310Wh/kg,電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到165Wh/kg。與市場上同為600kWh的電池系統(tǒng)相比,這款電池體積縮減30%,重量減輕28%,單趟可額外承載2噸貨物。
值得一提的是,僅需6分鐘,在2C模式下即可充電120kWh,可實(shí)現(xiàn)百公里續(xù)航。并且電池車儲(chǔ)一體化的設(shè)計(jì)還支持V2G功能,能為400kW設(shè)備及多臺(tái)重卡提供反向充電。
冠盛股份也推出了一款半固態(tài)磷酸鐵鋰電池,該鋰電池的能量密度為160-180Wh/kg,而準(zhǔn)固態(tài)三元鋰電池能量密度高達(dá)420 Wh/kg,適用于戶用儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能及可再生能源項(xiàng)目。
孚能科技推出的第二代半固態(tài)電池,采用新型氧化物/聚合物固態(tài)電解質(zhì)涂覆和致密化技術(shù),進(jìn)一步提升高鎳三元高能量密度鋰離子動(dòng)力電池的安全性,并進(jìn)一步降低了半固態(tài)界面阻抗,提升了鋰離子遷移能力,能量密度達(dá)到330wh/kg,快充能力超過3C,循環(huán)壽命超過4000次。
浩博思創(chuàng)也在近期宇投資者平臺(tái)上表示,較早通過合資公司研發(fā)并布局半固態(tài)電池。金楊股份同樣在投資者平臺(tái)中回應(yīng)稱,已給相關(guān)客戶送樣4680大圓柱產(chǎn)品用于研發(fā)半固態(tài)電池。欣旺達(dá)也在近期回應(yīng)稱,公司目前有用于消費(fèi)類的半固態(tài)產(chǎn)品正在研發(fā)中。
顯然,半固態(tài)電池憑借高安全性(液態(tài)電解質(zhì)減少)、較高能量密度(優(yōu)于傳統(tǒng)液態(tài)電池)和長循環(huán)壽命,逐步滲透至電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能(如風(fēng)能/太陽能配套)、低空經(jīng)濟(jì)(eVTOL飛行器)等領(lǐng)域。
半固態(tài)電池的未來
2025年被認(rèn)為是半固態(tài)電池成熟產(chǎn)品推出并逐步放量的關(guān)鍵年份。多家車企在2024年進(jìn)行半固態(tài)電池的搭載測試之后,都計(jì)劃在今年或明年推出搭載半固態(tài)電池的車型。除新能源汽車外,半固態(tài)電池在機(jī)器人、無人機(jī)等新興領(lǐng)域展現(xiàn)出潛力。例如,第三代人形機(jī)器人搭載半固態(tài)電池后,續(xù)航提升至6小時(shí),能耗降低80%。
值得一提的是,當(dāng)前半固態(tài)電池已經(jīng)開始在高端車型中加速滲透,2025年2月,新能源汽車銷量同比增長161%,其中搭載半固態(tài)電池的高端車型占比超35%。業(yè)內(nèi)測算,若2030年全固態(tài)電池滲透率達(dá)20%,將帶動(dòng)新增市場規(guī)模超2000億元。
與此同時(shí),許多人都認(rèn)為半固態(tài)電池作為全固態(tài)電池的過渡產(chǎn)品,如今大力發(fā)展,未來隨著全固態(tài)電池的推出,半固態(tài)電池又將如何處理。不過在短期來看,憑借與現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)線的高兼容性,半固態(tài)電池仍是車企和儲(chǔ)能領(lǐng)域的首選。
全固態(tài)電池預(yù)計(jì)2027年實(shí)現(xiàn)小批量裝車,2030年進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段,但短期內(nèi)仍面臨成本高(制造成本是液態(tài)電池的3-5倍)、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等挑戰(zhàn)。
并且全固態(tài)電池初期可能聚焦高端市場(如豪華車、機(jī)器人),而半固態(tài)電池憑借成本優(yōu)勢和兼容現(xiàn)有產(chǎn)線的特點(diǎn),將在中低端車型和特定場景(如快充需求)中保持一定份額。
目前半固態(tài)電池工藝與傳統(tǒng)液態(tài)電池接近,成本僅高出15%-30%(如鵬輝能源產(chǎn)品),適合對(duì)價(jià)格敏感的中低端電動(dòng)車和儲(chǔ)能場景。而半固態(tài)電池的研發(fā)(如固態(tài)電解質(zhì)涂層技術(shù)、界面優(yōu)化)也可為全固態(tài)提供技術(shù)積累。例如,鵬輝能源的氧化物路線半固態(tài)電池經(jīng)驗(yàn),可加速全固態(tài)電解質(zhì)材料開發(fā)。
而半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈,如隔膜、導(dǎo)電劑、硅負(fù)極,與全固態(tài)電池存在部分重疊,但后者需突破固態(tài)電解質(zhì)量產(chǎn),比如一些硫化物、氧化物和鋰金屬負(fù)極等技術(shù)瓶頸。
所以短期來看,半固態(tài)電池的相關(guān)材料,比如碳納米導(dǎo)管電劑、硅負(fù)極等和一些設(shè)備升級(jí)需求(比如干法電極工藝)仍然是投資的熱點(diǎn)。不過長期需要關(guān)注全固態(tài)電池核心技術(shù)的突破。
對(duì)此,中國科學(xué)院院士、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)理事長歐陽明高認(rèn)為,我國動(dòng)力電池企業(yè)和機(jī)構(gòu)以半固態(tài)為特色。在動(dòng)力電池發(fā)展過程中,半固態(tài)不失為一種過渡策略,能夠提升動(dòng)力電池的安全性。但是,半固態(tài)電池的良品率、充電倍率、循環(huán)壽命等都不令人滿意,最根本的原因是半固態(tài)電池不是顛覆性技術(shù)。
因此,短期來看,判斷在2025-2027年,半固態(tài)電池市場規(guī)模可能隨新能源汽車高端化趨勢增長,尤其在快充和安全性要求較高的場景,包括商用車、機(jī)器人等。
而在2030年后,如果全固態(tài)電池如比亞迪預(yù)測的一樣實(shí)現(xiàn)了“固液同價(jià)”。并且具備超過500Wh/kg以上的高能量密度以及高安全性等特點(diǎn),將逐步替代半固態(tài)電池,未來這些半固態(tài)電池可能退居到一些細(xì)分市場或者特定應(yīng)用中,比如一些儲(chǔ)能產(chǎn)品或消費(fèi)電子產(chǎn)品中。
小結(jié)
當(dāng)前的半固態(tài)電池已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化初期,技術(shù)逐步成熟,但滲透率較低,需進(jìn)一步降本增效。而在未來,隨著全固態(tài)電池的推出將擠壓半固態(tài)電池的市場空間,但兩者在技術(shù)迭代和成本競爭中存在5-10年的共存期。產(chǎn)業(yè)鏈需動(dòng)態(tài)調(diào)整,把握過渡期的技術(shù)紅利與長期的全固態(tài)布局。
半固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀
2024年被稱為半固態(tài)電池裝車元年,不少國內(nèi)外供應(yīng)鏈企業(yè)及車企已經(jīng)在加碼布局。比如中國的寧德時(shí)代、冠盛股份、孚能科技、欣旺達(dá)等,日本的豐田、松下,美國的QuantumScape等公司都在積極布局半固態(tài)電池技術(shù)。這些企業(yè)在材料選擇、電解質(zhì)制備、電極結(jié)構(gòu)等方面取得了顯著進(jìn)展。
蔚來與衛(wèi)藍(lán)新能源聯(lián)合研發(fā)的150度半固態(tài)電池于2024年4月正式量產(chǎn),搭載該電池的蔚來ET7在實(shí)際路測中續(xù)航超1000公里,該電池單電芯能量密度達(dá)到360Wh/kg,整包能量密度為260Wh/kg。電池包采用了高效的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì),使用了44塊大面積水冷板,冷卻效果是普通電池的6倍。
此外,廣汽集團(tuán)發(fā)布的飛行汽車GOVY AirJet、惠達(dá)科技的農(nóng)業(yè)無人機(jī)HD580、啟源芯動(dòng)力的“啟源蛟龍600”半固態(tài)電池組,均搭載金羽開發(fā)的半固態(tài)電池。從2025年期,這款電池也開始逐步投入到商業(yè)交付中。
以啟源蛟龍600為例,該電池組電芯能量密度達(dá)310Wh/kg,電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到165Wh/kg。與市場上同為600kWh的電池系統(tǒng)相比,這款電池體積縮減30%,重量減輕28%,單趟可額外承載2噸貨物。
值得一提的是,僅需6分鐘,在2C模式下即可充電120kWh,可實(shí)現(xiàn)百公里續(xù)航。并且電池車儲(chǔ)一體化的設(shè)計(jì)還支持V2G功能,能為400kW設(shè)備及多臺(tái)重卡提供反向充電。
冠盛股份也推出了一款半固態(tài)磷酸鐵鋰電池,該鋰電池的能量密度為160-180Wh/kg,而準(zhǔn)固態(tài)三元鋰電池能量密度高達(dá)420 Wh/kg,適用于戶用儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能及可再生能源項(xiàng)目。
孚能科技推出的第二代半固態(tài)電池,采用新型氧化物/聚合物固態(tài)電解質(zhì)涂覆和致密化技術(shù),進(jìn)一步提升高鎳三元高能量密度鋰離子動(dòng)力電池的安全性,并進(jìn)一步降低了半固態(tài)界面阻抗,提升了鋰離子遷移能力,能量密度達(dá)到330wh/kg,快充能力超過3C,循環(huán)壽命超過4000次。
浩博思創(chuàng)也在近期宇投資者平臺(tái)上表示,較早通過合資公司研發(fā)并布局半固態(tài)電池。金楊股份同樣在投資者平臺(tái)中回應(yīng)稱,已給相關(guān)客戶送樣4680大圓柱產(chǎn)品用于研發(fā)半固態(tài)電池。欣旺達(dá)也在近期回應(yīng)稱,公司目前有用于消費(fèi)類的半固態(tài)產(chǎn)品正在研發(fā)中。
顯然,半固態(tài)電池憑借高安全性(液態(tài)電解質(zhì)減少)、較高能量密度(優(yōu)于傳統(tǒng)液態(tài)電池)和長循環(huán)壽命,逐步滲透至電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能(如風(fēng)能/太陽能配套)、低空經(jīng)濟(jì)(eVTOL飛行器)等領(lǐng)域。
半固態(tài)電池的未來
2025年被認(rèn)為是半固態(tài)電池成熟產(chǎn)品推出并逐步放量的關(guān)鍵年份。多家車企在2024年進(jìn)行半固態(tài)電池的搭載測試之后,都計(jì)劃在今年或明年推出搭載半固態(tài)電池的車型。除新能源汽車外,半固態(tài)電池在機(jī)器人、無人機(jī)等新興領(lǐng)域展現(xiàn)出潛力。例如,第三代人形機(jī)器人搭載半固態(tài)電池后,續(xù)航提升至6小時(shí),能耗降低80%。
值得一提的是,當(dāng)前半固態(tài)電池已經(jīng)開始在高端車型中加速滲透,2025年2月,新能源汽車銷量同比增長161%,其中搭載半固態(tài)電池的高端車型占比超35%。業(yè)內(nèi)測算,若2030年全固態(tài)電池滲透率達(dá)20%,將帶動(dòng)新增市場規(guī)模超2000億元。
與此同時(shí),許多人都認(rèn)為半固態(tài)電池作為全固態(tài)電池的過渡產(chǎn)品,如今大力發(fā)展,未來隨著全固態(tài)電池的推出,半固態(tài)電池又將如何處理。不過在短期來看,憑借與現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)線的高兼容性,半固態(tài)電池仍是車企和儲(chǔ)能領(lǐng)域的首選。
全固態(tài)電池預(yù)計(jì)2027年實(shí)現(xiàn)小批量裝車,2030年進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段,但短期內(nèi)仍面臨成本高(制造成本是液態(tài)電池的3-5倍)、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等挑戰(zhàn)。
并且全固態(tài)電池初期可能聚焦高端市場(如豪華車、機(jī)器人),而半固態(tài)電池憑借成本優(yōu)勢和兼容現(xiàn)有產(chǎn)線的特點(diǎn),將在中低端車型和特定場景(如快充需求)中保持一定份額。
目前半固態(tài)電池工藝與傳統(tǒng)液態(tài)電池接近,成本僅高出15%-30%(如鵬輝能源產(chǎn)品),適合對(duì)價(jià)格敏感的中低端電動(dòng)車和儲(chǔ)能場景。而半固態(tài)電池的研發(fā)(如固態(tài)電解質(zhì)涂層技術(shù)、界面優(yōu)化)也可為全固態(tài)提供技術(shù)積累。例如,鵬輝能源的氧化物路線半固態(tài)電池經(jīng)驗(yàn),可加速全固態(tài)電解質(zhì)材料開發(fā)。
而半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈,如隔膜、導(dǎo)電劑、硅負(fù)極,與全固態(tài)電池存在部分重疊,但后者需突破固態(tài)電解質(zhì)量產(chǎn),比如一些硫化物、氧化物和鋰金屬負(fù)極等技術(shù)瓶頸。
所以短期來看,半固態(tài)電池的相關(guān)材料,比如碳納米導(dǎo)管電劑、硅負(fù)極等和一些設(shè)備升級(jí)需求(比如干法電極工藝)仍然是投資的熱點(diǎn)。不過長期需要關(guān)注全固態(tài)電池核心技術(shù)的突破。
對(duì)此,中國科學(xué)院院士、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)理事長歐陽明高認(rèn)為,我國動(dòng)力電池企業(yè)和機(jī)構(gòu)以半固態(tài)為特色。在動(dòng)力電池發(fā)展過程中,半固態(tài)不失為一種過渡策略,能夠提升動(dòng)力電池的安全性。但是,半固態(tài)電池的良品率、充電倍率、循環(huán)壽命等都不令人滿意,最根本的原因是半固態(tài)電池不是顛覆性技術(shù)。
因此,短期來看,判斷在2025-2027年,半固態(tài)電池市場規(guī)模可能隨新能源汽車高端化趨勢增長,尤其在快充和安全性要求較高的場景,包括商用車、機(jī)器人等。
而在2030年后,如果全固態(tài)電池如比亞迪預(yù)測的一樣實(shí)現(xiàn)了“固液同價(jià)”。并且具備超過500Wh/kg以上的高能量密度以及高安全性等特點(diǎn),將逐步替代半固態(tài)電池,未來這些半固態(tài)電池可能退居到一些細(xì)分市場或者特定應(yīng)用中,比如一些儲(chǔ)能產(chǎn)品或消費(fèi)電子產(chǎn)品中。
小結(jié)
當(dāng)前的半固態(tài)電池已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化初期,技術(shù)逐步成熟,但滲透率較低,需進(jìn)一步降本增效。而在未來,隨著全固態(tài)電池的推出將擠壓半固態(tài)電池的市場空間,但兩者在技術(shù)迭代和成本競爭中存在5-10年的共存期。產(chǎn)業(yè)鏈需動(dòng)態(tài)調(diào)整,把握過渡期的技術(shù)紅利與長期的全固態(tài)布局。
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上汽集團(tuán)全固態(tài)電池預(yù)計(jì)將在2026量產(chǎn)、2027裝車交付用戶
5月24日晚,上汽集團(tuán)在上海舉辦了主題為“向新十年”的技術(shù)發(fā)布會(huì)。其中,上汽集團(tuán)針對(duì)全固態(tài)電池技術(shù)披露最新進(jìn)展與具體規(guī)劃,上汽全固態(tài)電池預(yù)計(jì)

氧化物布局格局一覽 氧化物電解質(zhì)何以撐起全固態(tài)?
今年以來,各式各樣的半固態(tài)、全固態(tài)電池開始愈發(fā)頻繁且高調(diào)地現(xiàn)身,而背后均有氧化物電解質(zhì)的身影。
評(píng)論