鉅大LARGE | 點擊量：616次 | 2021年05月13日
固態(tài)電池量產(chǎn)道阻且長
在近日舉辦的蔚來NioDay上，除了高調公布首款純電動轎車蔚來eT7外，蔚來還公布了一款單體能量密度達360Wh/kg的150kWh固態(tài)電池產(chǎn)品。蔚來方面稱，基于該能量密度的電池，蔚來eT7的NEDC續(xù)航里程可突破1000公里，并將于2022年四季度將該款固態(tài)電池裝配到旗下的量產(chǎn)車上。蔚來CEO李斌表示，“技術驗證、小規(guī)模量產(chǎn)已經(jīng)都有了，車載大規(guī)模量產(chǎn)要有人去啟動，我們全面評估后，認為能夠做到?！毕⒁怀觯杆僖l(fā)市場熱議。
“固態(tài)”實為“半固態(tài)”
行業(yè)熱議的焦點在于，固態(tài)電池究竟能否在2022年大規(guī)模商用。多位專家表示，固態(tài)電池大規(guī)模應用要在2025年后，其中的技術與成本問題仍待解決，不可能在短時間內實現(xiàn)商業(yè)化。
我國汽車動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長馬小利表示，“固態(tài)電池的概念已經(jīng)有很長時間了，但并沒有在市場上看到進一步的擴展應用?！?/p>
國聯(lián)汽車動力鋰離子電池研究院董事長熊柏青認為，“全固態(tài)電池距商業(yè)化還很遠，10年內完全攻克全固態(tài)難度很大，5年內更是沒戲。”
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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
此外記者注意到，此次蔚來只是公布了70kWh和100kWh兩種三元鋰離子電池包的售價，而有關150kWh的固態(tài)電池版本則沒有給出價格，也未透露合作的電池供應商。對此，有不少業(yè)內人士質疑蔚來150kWh固態(tài)電池產(chǎn)品是否只是營銷噱頭。
此起彼伏的質疑聲讓李斌對150kWh固態(tài)電池進行了解釋說明。他表示，蔚來采用的是半固態(tài)電池，內部帶有少量液態(tài)電解液?！叭虘B(tài)電池的量產(chǎn)還很遠，原因是目前固態(tài)電池的市場需求很低?！崩畋筇寡浴?/p>
“雖然表述為固態(tài)電池，實際上是半固態(tài)電池，仍需使用電解液、隔膜?！蔽祦砥囯姵叵到y(tǒng)助理副總裁曾士哲解釋稱。
從蔚來官方的描述來看，其采用的是“原位固化固液電解質”，即本質上是同時含有固態(tài)電解質和液態(tài)電解質的鋰離子電池。東吳證券公布的行業(yè)研究報告同樣指出，蔚來搭載的150kWh電池或為半固態(tài)電池，屬于液態(tài)至固態(tài)電池的過渡性技術。
成本過高阻礙產(chǎn)業(yè)化
此次有關固態(tài)電池的熱議，也反映出了業(yè)內有關提升動力鋰離子電池性能的期待。
據(jù)了解，固態(tài)電池是指采用固態(tài)電解質的鋰離子電池，其本質上仍是鋰離子電池，僅是將電解液與隔膜替換為固態(tài)電池質。但與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，固態(tài)電池具備更高的能量密度以及更強的安全性，同時能夠克服穩(wěn)定性差和充電效率低等問題。
業(yè)內專家普遍認為，固態(tài)電池的優(yōu)點體現(xiàn)在安全性和能量密度提升上。全固態(tài)電池不含電解液，安全性較高。同時，固態(tài)電池使用鋰金屬負極可顯著提升能量密度，可將現(xiàn)有300Wh/kg的能量密度提升至500Wh/kg。同時，固態(tài)電池可抑制鋰枝晶的生長，使鋰金屬負極運用成為可能，同時降低非活性物質，可省去冷卻系統(tǒng)，也能夠提升能量密度。
但據(jù)了解，技術無法突破和成本過高始終是固態(tài)電池發(fā)展的痛點。
中科院一位不愿具名的固態(tài)電池專家表示，在電池循環(huán)過程中，固態(tài)電池的固界面容易接觸不良，導致固態(tài)電池量產(chǎn)難度加大，不能像鋰離子電池相同迅速產(chǎn)業(yè)化?！跋瘳F(xiàn)在電導率最高的固態(tài)電池材料硫化物體系和鋰金屬負極、氧化物正極材料都不兼容穩(wěn)定。另外，固態(tài)電池制備工藝是全新的，沒有產(chǎn)業(yè)鏈，面對產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)的缺失，固態(tài)電池生產(chǎn)成本比較高，產(chǎn)業(yè)化遠未到來?！?/p>
有推算顯示，同樣采用石墨負極的固態(tài)電池總成本為158.8美元/kWh，比總成本為118.7美元/kWh的液態(tài)電池高出34%。
有關蔚來的半固態(tài)電池，中俄新能源材料技術研究院院長王慶生認為，半固態(tài)電池的應用設計和材料技術仍需時間檢驗?！爱a(chǎn)品技術不是做拼盤，要科學理論的支撐和具體有效的工藝配合，我們要科學理性地面對技術和產(chǎn)品?！?/p>
未來電池公司“必爭之地”
但具備種種優(yōu)勢的固態(tài)電池仍被認為是動力鋰離子電池的研究方向。我國工程院院士陳立泉近日表示，“新一代電池就是要發(fā)展固態(tài)電池，或逐漸過渡到全固態(tài)鋰離子電池?！?/p>
華安證券的行業(yè)研報顯示，盡管研發(fā)歷史悠久且困難重重，但由于固態(tài)電池出色的安全性能和高能量密度的潛力，仍在世界范圍內被各種研究機構及公司廣泛研究。另外，固態(tài)電池已經(jīng)成為部分非傳統(tǒng)電池公司進軍鋰電行業(yè)的重要突破口。
資料顯示，中日韓歐美共有53家公司布局研發(fā)固態(tài)電池。目前，豐田、日產(chǎn)雷諾、通用等車企都在加緊研公布局固態(tài)電池，而三星SDI、SKI、LG新能源、麻省固能、QuantumScape等電池公司在固態(tài)電池領域也不斷取得新突破。國內寧德時代、蜂巢能源、清陶能源、衛(wèi)藍新能源等公司均公開表示正在開發(fā)半固態(tài)電池。
市場研究機構SNEResearch的測算顯示，2030年全球固態(tài)電池需求有望接近500GWh，2025年固態(tài)電池全球市場空間有望達到60億元，而2025年我國固態(tài)電池市場空間有望達30億元，2030年將達到200億元。
業(yè)內人士認為，雖然當下固態(tài)電池的技術水平和成本問題都制約了其大規(guī)模商用化，但固態(tài)電池長期看具備廣闊的前景，而且很可能成為未來的主流電池，或將是未來公司的必爭之地。
