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又有車企公布全固態電池量產時間！
時間:2024-04-18 08:43來源:綠研院 作者:子蕊
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當地時間4月16日，日產汽車公開全固態電池試生產線的預定設置場所，在生產發動機等的橫濱工廠建筑內確保了約1萬平方米空間，為搬入設備推進施工。
日產計劃2025年3月開始生產全固態電池，目標2028年度實現量產。據日產介紹，全固態電池的能量密度是傳統鋰離子電池的約2倍，能夠大幅縮短充電時間。
全固態電池已成電池技術競爭焦點
據了解，固態電池是指采用固態電解質的鋰離子電池。與傳統鋰電池相比，全固態電池最突出的優點是安全性。此外還具有抑制鋰枝晶、無界面副反應、無電解液泄漏、高溫性能好、無氣脹的特性。
相比鋰離子電池，全固態電池中的電解質為固體，不易揮發或燃燒，且對溫度穩定，不易分解。其次，固態電解質具有更好的穩定性和機械性能，其對鋰枝晶具有更好的抑制作用，從而提高電池的安全性。
此外，全固態電池還具有更好的溫度適應性（-30-100℃）和高功率特性，有助于提升電動汽車電池的操作溫度范圍和快充性能。
全固態電池根據固態電解質技術路線的不同，主要分為聚合物、氧化物、鹵化物以及硫化物固態電池，不同技術路線各有利弊，目前日韓多以硫化物全固態電池為主要技術路線。
目前，全固態電池已成為下一代電池技術競爭的制高點，被日本、韓國、美國、歐盟等主要國家和地區列為國家發展戰略。
從全球主要地區固態電池進展來看，日本研發起步早，在專利方面全球領先，積累了全球最多的固態電池專利技術。
韓國方面，三星SDI、SK on、LG新能源三大電池廠持續投入研發，其中三星SDI 于2023年完成了固態電池試點生產線（S-line）的建設。
美國方面，全固態電池以初創企業為主，創新活力較高，其中QuantumScape、Solid Power等企業固態電池產品已進入A樣，SES鋰金屬固態電池已進入B樣，此外，Ampcera、Factorial Energy、24M Technologies、Ionic materials等美國企業都在加大固態電池技術創新。
全球企業積極布局全固態電池
TrendForce集邦發布的文章指出，目前全球75%以上的鋰電池產自中國，中國鋰電池的制造能力全球領先。但是，隨著下一代汽車電池技術——全固態電池技術的進步和突破，傳統液態電池的地位正在受到挑戰。國內外企業紛紛研發全固態電池技術，該領域的產業化進程正在加速：
國外企業方面，去年9月，美國固態電池上市企業Solid Power表示，其生產的首批固態電池A-1樣品已正式交付寶馬進行汽車驗證測試，寶馬希望在2025年之前推出第一輛基于Solid Power固態電池技術的原型車。
豐田汽車去年表示，其將在2027-2028年實現全固態電池技術商業化。
今年1月3日，大眾旗下電池子公司PowerCo發布公告，確認其合作伙伴QuantumScape 的固態電池通過首次耐久性測試，實現了1000多次充放電循環，容量仍超過 95%。
國內企業方面，目前，廣汽集團初步打通了全固態電池全流程制造工藝，已取得車規級高安全大容量全固態動力電池量產的關鍵技術突破，具有超高能量密度、超高安全性及大容量全固態電芯三大核心優勢，預計于2026年裝車搭載于昊鉑車型。
具體來看，廣汽全固態動力電池采用了高面容量固態正極技術與第三代海綿硅負極片技術（新型納米硅復合負極），全固態正極可達到5mAh/cm2以上的高面容量，進而實現了400Wh/kg以上的能量密度。相較于目前最先進的液態鋰離子電池，其體積能量密度和質量能量密度提升50%以上，使整車續航里程可超過1000km。
在安全性方面，廣汽全固態動力電池采用了高強致密復合電解質膜，使電池在200°C熱箱測試中不發生爆炸，刷新了高比能電池安全新高度。
在電芯容量方面，廣汽全固態動力電池實現了大尺寸多層堆疊全固態電芯的制造，其容量高達30Ah，遠超當前行業最高水平（10Ah-15Ah），為車規級全固態動力電池的應用奠定了基礎。
全固態電池量產還需時間
目前，全固態電池尚未實現大規模生產，還面臨一系列技術挑戰，如電解質材料的批量制備、固態材料之間的界面穩定性/副反應等。盡管如此，在日韓、歐美等全球各國的高度重視下，全固態電池已取得了重要進展，有望在3-5年內實現量產。
然而，全固態電池的量產并非易事，成本高且技術難度大，目前仍存在部分基礎技術和生產工藝等問題亟待解決。因此，短期內要實現其規模化應用仍面臨諸多挑戰，業界普遍認為固態電池的產業化時間將集中在2027年至2030年之間。
多位業內專家指出，全固態電池的研發極具挑戰性，需要在高性能全固態電解質、正負極材料、創新極片及電芯設計、高速連續化制造工藝及裝備以及系統集成設計等多個領域進行技術攻關。而當前市場上所謂的固態電池，實際上多為半固態或準固態電池，它們仍需依賴傳統的液態電解質，與現有的液態鋰離子電池在本質上并無顯著區別。
機構觀點認為，中國雖然是目前全球最大的鋰離子電池制造國，但在全固態電池專利布局方面中國廠商仍與國際企業存在較大差距。其次，中國固態電池技術路線多元，重點以半固態/固液混合為主，且半固態電池已實現小規模量產并裝車，但在全固態電池方面的投入仍顯不足，且力量分散，與國際領先企業相比存在較大差距。因此，未來全固態電池的競爭，日韓、歐美等企業有機會超越中國，重塑未來EV電池的競爭格局。
不過，中國作為目前EV電池的霸主，已經開始重視和加強全固態電池的研發力度，并組建產業協同創新平臺，加強產業鏈協同創新，迎接國際新一輪電池技術競爭。
(責任編輯：子蕊)
文章標簽：
全固態電池
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