豐田稱固態(tài)電池量產(chǎn)在望 2023全球固態(tài)電池市場空間

• 黃江 2023年10月25日 來源：新浪 279 10
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固態(tài)電池具有充電速度快、安全性高、續(xù)航里程長的特點(diǎn)，被視為下一代電池技術(shù)。根據(jù)《中國制造2025》的相關(guān)要求，到2030年，我國動(dòng)力電池單體能量密度需達(dá)到500Wh/kg，要想實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)必須要走固態(tài)電池的路線。

豐田稱固態(tài)電池量產(chǎn)在望

豐田汽車宣布了固態(tài)電池項(xiàng)目的新進(jìn)展。豐田汽車表示，該公司即將能夠以與現(xiàn)有電動(dòng)汽車電池相同的速度生產(chǎn)下一代固態(tài)電池，這標(biāo)志著該技術(shù)在全球商業(yè)化競賽中的一個(gè)里程碑。此前豐田曾表示在2027年或者2028年大規(guī)模量產(chǎn)固態(tài)電池，并宣稱其在續(xù)航上將會(huì)達(dá)到全球通用液態(tài)動(dòng)力電池的2倍，可以達(dá)到1200公里。

固態(tài)電池具有充電速度快、安全性高、續(xù)航里程長的特點(diǎn)，被視為下一代電池技術(shù)。根據(jù)《中國制造2025》的相關(guān)要求，到2030年，我國動(dòng)力電池單體能量密度需達(dá)到500Wh/kg，要想實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)必須要走固態(tài)電池的路線。

固態(tài)電池解決了續(xù)航焦慮、充電速度以及安全性等短板，量產(chǎn)后電車將形成對(duì)油車的壓倒性優(yōu)勢(shì)。高昂成本阻礙固態(tài)電池商業(yè)化，固態(tài)電池的生產(chǎn)成本是傳統(tǒng)電池的2-3倍，一方面是因?yàn)樵牧铣杀靖撸硪环矫媸且驗(yàn)闊o法使用液態(tài)電池的產(chǎn)線，需要額外配套材料產(chǎn)線和電池產(chǎn)能。

鋰離子電池自出現(xiàn)至今已有近40年的歷史，自1976年鋰電池之父”斯坦利·惠廷漢姆提出最早的鋰二次電池雛形：正極材料使用硫化鈦，負(fù)極使用金屬鋰并且使用含鋰鹽的電解液后，鋰離子電池便正式出現(xiàn)了。

但由于電池的安全性、穩(wěn)定性、電容量等各項(xiàng)指標(biāo)均不理想，導(dǎo)致其始終無法商用。而在1980年古迪納夫開發(fā)了鈷酸鋰、磷酸鐵鋰以及錳酸鋰三大正極材料后，便奠定了現(xiàn)在主流正極材料體系。1991年吉野彰擺脫負(fù)極鋰金屬限制，創(chuàng)新性使用石墨作為負(fù)極，才真正突破理論性研究，進(jìn)而開發(fā)了第一個(gè)商用鋰離子電池。

但是，伴隨著科技的快速發(fā)展與消費(fèi)者對(duì)鋰離子電池容量、安全性的要求不斷提高，我們急需一種新型的鋰離子電池，此時(shí)，與電池容量與安全性息息相關(guān)的電解質(zhì)部分，便被科學(xué)家們盯上了。

如果按電解質(zhì)的形態(tài)對(duì)鋰離子電池進(jìn)行分類的話，可以按照其中液體含量的多少分為液態(tài)電池與固態(tài)電池，而固態(tài)電池又能分為半固態(tài)電池、準(zhǔn)固態(tài)電池與全固態(tài)電池三種類型。

液態(tài)電池中的電解質(zhì)都是由液體組成，而半固態(tài)液體電解質(zhì)質(zhì)量百分比<10%，準(zhǔn)固態(tài)液體電解質(zhì)質(zhì)量百分比<5%，全固態(tài)則不含有任何液體電解質(zhì)。

首先，液態(tài)電池即將到達(dá)能量密度瓶頸，而固態(tài)電池能量密度上限更高。

《中國制造2025》提出的電池技術(shù)目標(biāo)是2020、2025年分別達(dá)300Wh/kg、400Wh/kg;而據(jù)中科院研究院吳嬌楊等統(tǒng)計(jì)，1991-2015年鋰離子電池的能量密度已提升3倍，GAGR約3%，按線性推算2020、2025年能量密度僅能達(dá)到300Wh/kg、320Wh/kg。

全球固態(tài)電池市場空間將超3000億元

固液混合電池電解質(zhì)路線已形成初步共識(shí)，將逐步向全固態(tài)演進(jìn)，但是全固態(tài)路線當(dāng)前仍處于研發(fā)階段，短期內(nèi)將仍以固液混合電池為主要路線，預(yù)計(jì)2030年全球固態(tài)電池市場空間將超3000億元。

而固態(tài)電解質(zhì)便很好地解決了這些問題。相較于液態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解質(zhì)的電化學(xué)性能更穩(wěn)定，能兼容活性極強(qiáng)的鋰金屬負(fù)極;同時(shí)固態(tài)電解質(zhì)可抑制鋰枝晶析出，滿足鋰金屬負(fù)極應(yīng)用的必要條件。

同時(shí)，部分固態(tài)電解質(zhì)電壓窗口更大，可適配高電壓的正極材料;若采用鋰金屬負(fù)極，則理論上正極可用不含鋰材料，能量密度、降本空間都有望得到巨大提升，體積能量密度更有望超過100Wh/L。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》顯示：

過去三年中，新能源車市需求的膨脹式發(fā)展，讓動(dòng)力電池行業(yè)的“話語權(quán)”掌握在了最上游的鋰礦企業(yè)手中，而鋰礦價(jià)格也像坐上了過山車一般，從20年的不足4萬元/噸，一路飆漲至最高超57萬元/噸，成為了新能源時(shí)代的“白色石油”。

而新年伊始，一路狂奔向前的鋰礦市場卻接連遭遇失速。

以澳大利亞為代表的鋰礦石開采產(chǎn)能已經(jīng)提速，加之漲價(jià)使得電池材料回收產(chǎn)業(yè)迎來機(jī)遇，回收資源很大程度上替代了原始的資源需求。同時(shí)，下游需求在第一輪新能源車熱潮過后，出現(xiàn)了一定程度的萎靡。

在需求與供給的雙重打擊之下，鋰礦也迎來了“雪崩”，其價(jià)格在短短三個(gè)月中便下跌到了15萬元/噸。

鋰礦價(jià)格下跌的同時(shí),鋰離子動(dòng)力電池的經(jīng)濟(jì)性也重新凸顯了出來,在過去兩年中不被看好的鋰離子固態(tài)電池,在市場與技術(shù)的雙重利好之下,重新被人們所認(rèn)知。

中研普華研究院《2021—2026年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》顯示：“在1000km續(xù)航里程的競賽中，蔚來、廣汽埃安、高合等車企也在積極與固態(tài)電池生產(chǎn)商合作，共同推進(jìn)半固態(tài)電池的上車進(jìn)程。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，作為過渡技術(shù)的半固態(tài)電池商用化即將來臨。半固態(tài)電池依賴于液態(tài)電解質(zhì)來進(jìn)行鋰離子交換，但半固態(tài)電解質(zhì)中的電解液含量已經(jīng)大幅減少?！?/p>

在近期的廣州車展上，包括東風(fēng)汽車、長安深藍(lán)等多家車企都宣布了加速布局固態(tài)電池。其中東風(fēng)汽車表示正在研發(fā)第二代固態(tài)電池，預(yù)計(jì)2023年上半年量產(chǎn)搭載，整車?yán)m(xù)航可達(dá)1000km以上。

車企對(duì)固態(tài)電池和半固態(tài)電池裝車躍躍欲試，刺激上游動(dòng)力電池廠商研發(fā)不斷提速。

國軒高科透露，公司的高安全半固態(tài)電池單體能量密度達(dá)360Wh/kg，配套車型的電池包電量達(dá)160kWh，續(xù)航里程超過1000km。

此外，還有多家上市公司近日在投資者互動(dòng)平臺(tái)披露半固態(tài)電池最新進(jìn)展。傳藝科技表示，公司的半固態(tài)、固態(tài)電池尚處于研發(fā)階段。恩捷股份表示，公司已與北京衛(wèi)藍(lán)新能源、溧陽天目先導(dǎo)成立合資公司江蘇三合，共同合作研發(fā)并生產(chǎn)固態(tài)電解質(zhì)涂層隔膜，布局半固態(tài)電池領(lǐng)域，目前項(xiàng)目正在順利推進(jìn)中。

資本市場更是對(duì)固態(tài)電池表示看好，贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)等多家上市公司股價(jià)應(yīng)聲上漲。

在融資方面，資本競相入局，搶灘固態(tài)電池領(lǐng)域。2022年以來，多家固態(tài)電池企業(yè)在一級(jí)市場獲得投資，包括恩力動(dòng)力、衛(wèi)藍(lán)新能源、太藍(lán)新能源、高能時(shí)代等。投資方除了創(chuàng)投機(jī)構(gòu)、政府投資機(jī)構(gòu)，也不乏車企、電池企業(yè)等產(chǎn)業(yè)投資者。定位于全固態(tài)電池技術(shù)的高能時(shí)代于今年3月宣布完成超5000萬人民幣天使輪融資，投資方包括電池企業(yè)。

作為動(dòng)力電池的終極目標(biāo)，半固態(tài)與固態(tài)電池企業(yè)持續(xù)獲得資本賦能與資源傾斜，疊加車企、電池企業(yè)入局，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程穩(wěn)步推進(jìn)。

據(jù)了解，在頭部動(dòng)力電池企業(yè)中，寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航、孚能科技等都已公開表明在固態(tài)電池技術(shù)方面有所布局。

北京特億陽光新能源科技有限公司總裁祁海珅表示，目前固態(tài)電池處于產(chǎn)業(yè)化前期，不同技術(shù)路線有不同的企業(yè)在跟進(jìn)，核心問題是材料性能的改善。

江西新能源科技職業(yè)學(xué)院新能源汽車技術(shù)研究院院長張翔認(rèn)為，目前多家企業(yè)半固態(tài)電池剛走出實(shí)驗(yàn)室階段，有的企業(yè)步入中試階段，量產(chǎn)還需經(jīng)歷緩慢的爬坡過程。另外，企業(yè)的產(chǎn)品良率以及供應(yīng)鏈建設(shè)將面臨考驗(yàn)。

在國內(nèi)，半固態(tài)電池的積極參與者還有蔚來汽車、孚能科技等。

蔚來聯(lián)合創(chuàng)始人秦力洪近日表示，搭載150kWh半固態(tài)電池的車型將于今年上半年推出，車型很可能是蔚來ET7，電池來自衛(wèi)藍(lán)新能源。

孚能科技近日表示，目前公司已有半固態(tài)電池產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)裝車。此前消息顯示，孚能科技的半固態(tài)電池中試樣品能量密度達(dá)到330Wh/kg，并且已布局400Wh/kg產(chǎn)品。

《2023-2028年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告

  固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。本報(bào)告由中研普華的資深專家和研究人員通過長期周密的市場調(diào)...

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