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半固態(tài)電池將迎裝車元年？
時(shí)間:2024-03-14 09:07來(lái)源:綠研院 作者:子蕊
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憑借能量密度高、安全性能好、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)，固態(tài)電池受到市場(chǎng)關(guān)注，被公認(rèn)的下一代電池的首選方案之一。而全固態(tài)電池目前仍然面臨著多個(gè)尚未完全解決技術(shù)難題，產(chǎn)業(yè)化時(shí)間節(jié)點(diǎn)或在2030年左右。
有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2030年，全球固態(tài)電池的出貨量將達(dá)到614.1GWh，其市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2500億元，主要為半固態(tài)電池。
在全固態(tài)電池量產(chǎn)之前，作為液態(tài)鋰電池向全固態(tài)電池過(guò)渡的階段，半固態(tài)電池的裝車量產(chǎn)，為全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。
中國(guó)銀河證券的研報(bào)顯示，半固態(tài)電池2024年即有望在新能源汽車市場(chǎng)量產(chǎn)裝車，2030年可見(jiàn)大規(guī)模商業(yè)化的全固態(tài)動(dòng)力電池。
半固態(tài)電池先于全固態(tài)電池量產(chǎn)
據(jù)了解，業(yè)內(nèi)對(duì)于固態(tài)電池的分級(jí)界定，以電芯中固態(tài)電解質(zhì)含量為依據(jù)，半固態(tài)鋰電池電芯中固態(tài)電解質(zhì)含量達(dá)90％～95％；準(zhǔn)固態(tài)鋰電池電芯中固態(tài)電解質(zhì)的占比進(jìn)一步加大，通常在95％以上，是半固態(tài)鋰電池向全固態(tài)電池過(guò)渡的階段；全固態(tài)鋰電池的電芯則全部由固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)材料構(gòu)成。如蜂巢能源的果凍電池、寧德時(shí)代的凝聚態(tài)電池都屬于半固態(tài)電池。
業(yè)內(nèi)人士指出，在兼顧性能和安全性的同時(shí)，半固態(tài)電池保留一定量電解液，可以提高循環(huán)性能及倍率性能，改善固態(tài)電池導(dǎo)電率低的問(wèn)題，成本相對(duì)于全固態(tài)電池更低。
有分析師表示，全固態(tài)電解質(zhì)目前難以輕薄化，用到的部分稀有金屬原材料價(jià)格較高，疊加為高能量密度使用的高活性正負(fù)極材料尚未成熟，全固態(tài)電解質(zhì)和正負(fù)極成本較高。相比于全固態(tài)電池，半固態(tài)電池量產(chǎn)的難度大大降低。半固態(tài)對(duì)于現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池體系更迭較小，半固態(tài)路線仍然會(huì)使用隔膜與液態(tài)電解液，其制備方法大部分沿用傳統(tǒng)鋰離子電池工藝與裝備技術(shù)。
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高曾在某論壇上表示：以產(chǎn)業(yè)化為衡量標(biāo)準(zhǔn)的話，2025年能量密度達(dá)到350Wh/kg，固液混合電解質(zhì)的半固態(tài)電池出現(xiàn)；2030年能量密度達(dá)到400Wh/kg，液態(tài)電解質(zhì)更少的準(zhǔn)固態(tài)電池量產(chǎn)，真正的全固態(tài)產(chǎn)品預(yù)計(jì)不超過(guò)1%；2035年能量密度目標(biāo)是500Wh/kg，全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
研究機(jī)構(gòu)EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟(jì)研究院共同發(fā)布的《中國(guó)固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2024年）》指出，基于對(duì)固態(tài)電池技術(shù)路線和降本路徑的研判，預(yù)計(jì)到2030年全球固態(tài)電池的出貨量將達(dá)到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預(yù)計(jì)在10%左右，其市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2500億元，主要為半固態(tài)電池。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，在固態(tài)電池技術(shù)路線的選擇上，國(guó)內(nèi)企業(yè)是以固液混合為主。半固態(tài)電池是提升安全性的技術(shù)之一，但不屬于顛覆性技術(shù)。半固態(tài)電池正在試裝車，但是良品率、電池成本、充電倍率、循環(huán)壽命這些問(wèn)題還需要解決。從全行業(yè)看，中國(guó)既要發(fā)展?jié)u近性的半固態(tài)技術(shù)路線，也要防范激進(jìn)型全固態(tài)技術(shù)路線帶來(lái)的顛覆性風(fēng)險(xiǎn)。
半固態(tài)電池加速裝車
綠研院注意到，當(dāng)前，半固態(tài)電池正加快上車進(jìn)程：
東風(fēng)汽車已示范運(yùn)營(yíng)搭載固態(tài)電池的E70和推出搭載半固態(tài)電池的嵐圖“追光”車型。
上汽集團(tuán)在互動(dòng)平臺(tái)表示，從2024年起，半固態(tài)電池將率先在智己L6等新品上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，公司正加緊推進(jìn)相關(guān)工作，力爭(zhēng)早日將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。
資料顯示，2023年8月22日，上汽集團(tuán)與其投資入股的清陶能源聯(lián)合開發(fā)的第一代固態(tài)電池完成裝車試驗(yàn)，單體能量密度達(dá)368Wh/kg，測(cè)試車輛最大續(xù)航里程達(dá)到1083公里，將于2024年在智己品牌的新車上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
2023年12月17日，蔚來(lái)CEO李斌實(shí)測(cè)搭載150kWh電池包的蔚來(lái)ET7，達(dá)成超1000公里續(xù)航。蔚來(lái)首次于2021年1月9日NIO Day上發(fā)布150kWh固態(tài)電池包，稱搭載ET7將實(shí)現(xiàn)超1000公里續(xù)航。
2023年12月，長(zhǎng)安汽車與贛鋒鋰業(yè)簽署《合作備忘錄》，雙方將加快推進(jìn)（半）固態(tài)電池研發(fā)合資項(xiàng)目及制造產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，基于下一代汽車動(dòng)力電池（半）固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)行合作。
上汽集團(tuán)在互動(dòng)平臺(tái)表示，2024年起半固態(tài)電池將在公司不同車型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。
今年3月1日，一汽解放與孚能科技在吉林長(zhǎng)春舉行意向合作框架協(xié)議簽約儀式，孚能科技半固態(tài)電池將率先導(dǎo)入一汽解放商用車產(chǎn)品，在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池配套商用車市場(chǎng)。
此外，國(guó)軒高科、蜂巢能源、億緯鋰能等電池企業(yè)也有半固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)。
總之，在全固態(tài)電池正式量產(chǎn)之前，半固態(tài)電池會(huì)率先裝車并產(chǎn)業(yè)化，為整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到推動(dòng)作用！
(責(zé)任編輯：子蕊)
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半固態(tài)電池
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