隨著越來越多電池廠商的發(fā)力,固態(tài)電池商業(yè)化進程正在進一步加速。據報道,三星 SDI 已經開始建設業(yè)界第一條全固態(tài)電池的試驗線。報道稱,該試驗線將使三星 SDI 比其競爭對手更接近全固態(tài)電池的批量生產。LG 新能源和 SK On 正在開發(fā)全固態(tài)電池技術,目標是在2030年左右開始大規(guī)模生產。
值得注意的是,近日中國一家全固態(tài)鋰電池公司高能時代完成超5000萬人民幣融資。本輪融資由同創(chuàng)偉業(yè)領投,其他投資方還有中金傳譽鳳凰基金、欣旺達、珠海高新創(chuàng)投等機構。據了解,總部位于珠海的高能時代成立于2020年,致力于全固態(tài)鋰電池產品的研發(fā)。
按照高能時代規(guī)劃,該公司今年將會推出5Ah和20Ah的大電芯;2023年,發(fā)布60Ah的大電芯,面向3C及無人機用全固態(tài)鋰電池,建成小規(guī)模量產能力;2024年,發(fā)布100Ah大電芯,這是一款用于量產的動力型全固態(tài)電芯。
更早些時候,梅賽德斯奔馳今年1月宣布,已與固態(tài)電池領域的領軍企業(yè)輝能科技簽署了共同開發(fā)下一代電池的技術合作協議。奔馳首款配備與輝能科技合作開發(fā)的固態(tài)電池的測試車預計將在未來幾年推出,雙方計劃在未來五年將固態(tài)電池技術搭載在一系列乘用車中。
除此之外,今年1月由東風汽車與贛鋒鋰業(yè)合作開發(fā)的首批50輛東風-贛鋒高比能固態(tài)電池車在江西省新余市完成交付,成為全球首個固態(tài)電池車示范運營項目。作為贛鋒鋰業(yè)第一代固態(tài)電池,該款電池能量密度與目前主流三元電池類似,能量密度約260Wh/kg。根據規(guī)劃,贛鋒鋰業(yè)第二代固態(tài)電池,能量密度將達到360Wh/kg。
據報道,寶馬和福特兩大汽車巨頭也在加速固態(tài)電池的研發(fā),計劃從2022年開始配載車輛,并在實際工況下開始測試。2021年,寶馬和福特宣布投資Solid Power,后者正式成為這兩家汽車廠商未來固態(tài)電池的供應商。目前,有消息透露,Solid Power正在擴大其科羅拉多工廠的規(guī)模,并準備在2022年初開始試產其固態(tài)電池。
另外,2021年年初中國造車新勢力龍頭蔚來汽車宣布,推出能量密度達360Wh/kg的150kWh固態(tài)電池,搭載該電池包的蔚來ET7轎車續(xù)航將超過1000km,該產品將于2022年第四季度上市。彼時,蔚來宣布這一消息時曾引起巨大反響。
通常來講,傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池的能量密度上限被公認為350Wh/kg,即便是350Wh/kg也只是理論值,目前可實現的液態(tài)電池能量密度可以達到300Wh/kg以上,但想從技術層面再提升其實難度不小。但是固態(tài)電池的能量密度很容易做到300Wh/kg-400Wh/kg,理論上的能量密度可達700Wh/kg,理論數值比液態(tài)電池高一倍。
“傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池已經遇到了性能瓶頸,即便是特斯拉這樣的全球頭部電動車企,其車上所搭載的鋰電池也僅有300 Wh/kg的能量密度。就算行業(yè)中能達到300 Wh/kg的能量密度,基本已經接近天花板,液態(tài)電池想大幅度提升能量密度很困難。”業(yè)內人士分析稱。
在不少機構看來,憑借安全性和能量密度優(yōu)勢,固態(tài)電池有望實現快速發(fā)展,同時倒逼現有液態(tài)電池體系變革升級。據中銀證券測算,固態(tài)鋰離子電池市場潛力巨大,全球需求量在2025年、2030年分別有望達到44.2GWh、494.9GWh,2030年其全球市場空間有望達到1500億元以上。
不過,受當前技術水平的限制,距離全固態(tài)電池規(guī)?;慨a預計還需要5-10年時間。寧德時代曾表示,目前固態(tài)電池商業(yè)化很難:“公司在固態(tài)電池方面已有多年研究,現階段全固態(tài)電池里面仍有科學難題還未解決。雖然公司已做出固態(tài)電池樣品,但相關指標離實現商業(yè)化還有較長距離。”業(yè)界普遍認為,全固態(tài)電池可能要在2030年后才能實現量產。
由于全固態(tài)電池仍有許多技術、成本等問題需要解決,業(yè)內認為,未來幾年固液混合鋰電池將是車用動力電池主要趨勢之一。固液混合電池對現有鋰離子電池產線沒有特別大的顛覆,混合固液也適合采用軟包疊片的路線,且裝配與現在的軟包液態(tài)有極大的兼容性,其兼容性可能會超過80%,剩下不足20%部分可以通過改造生產線解決,不需要大的顛覆就能實現規(guī)?;?、自動化和高效量產。
雖然目前固態(tài)電池的成本還比較高,但技術成熟后,固態(tài)電池將具備更低的成本優(yōu)勢,據彭博新能源財經公司表示,固態(tài)電池進入大規(guī)模生產階段后,其成本可以降至目前鋰離子電池的40%左右。大眾集團電池和系統(tǒng)主管Frank Blome稱,“固態(tài)電池更簡單的設計能為產品帶來更高的性能和更低的成本,其也將是汽車最終的能源形式。”