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蔚來發布首款150kWh固態電池,為何引起“軒然大波”?

作者:趙瓊 來源:中國汽車報 發布時間:2021-01-21 瀏覽:
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中國儲能網訊:作為新能源汽車的“心臟”,動力電池性能至關重要。近日,在“2020 NIO Day”上,蔚來發布了首款150kWh固態電池,宣布可實現360Wh/kg超高能量密度,搭載該電池的蔚來ET7 轎車續航將超過1000公里。

提升動力電池能量密度,解決安全性、里程焦慮等問題,一直是行業努力的方向,固態電池作為下一代電池技術更是備受矚目。但是目前全固態電池商業化尚早,技術、工藝和成本等難題尚未解決。

“蔚來汽車將搭載固態電池”發布后,行業內掀起了一輪固態電池商業化應用的大范圍討論。

固態電池影響資本市場

鋰電四大主材受影響

一石激起千層浪。此前,新能源汽車產業鏈備受資本市場青睞,鋰電個股漲勢喜人。蔚來發布固態電池的消息,給資本市場帶來的影響尤為顯著。其中,鋰電池隔膜、電解液個股全線大跌。據悉,1月11日當天,星源材質跌幅一度接近20%,新宙邦跌逾14%,恩捷股份、天賜材料等多只個股跌停。

“為了五年后都未必能解決技術問題的固態電池,直接將電解質隔膜相關股票影響跌停?!蹦匙C券機構行業研究員感概,A股投資者的想象力太豐富了。

當前純電動汽車使用的動力電池,不管是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池,都是液態電解液的鋰離子電池,電芯是由正極、隔膜、負極,注入電解液制造而成。而固態電池,則是用固態電解質代替隔膜和電解液,也就意味著將用于離子傳導的介質,從液態換成固態。有行業觀點認為,蔚來發布固態電池量產的消息,或對鋰電中游環節造成洗牌,按照受影響程度,隔膜>電解液>負極>正極,其中隔膜及電解液受到的負面影響較大。

蔚來發布首款150kWh固態電池后,行業人士紛紛猜測誰是其固態電池的供應商。記者了解到,目前中國專注研發固態電池的企業很多,比如中國臺灣輝能、江蘇清陶、北京衛藍、贛鋒鋰業、無錫海特等。前四家離產業化比較接近,已有產品出廠應用于商用無人機中。寧德時代、國軒高科、蜂巢能源等傳統動力電池龍頭企業也在大力研發固態電池,但沒有對外宣布。

固態電池量產還有距離

過渡技術為半固態電池

對于在行業內引起的“波瀾”,之后蔚來官方出來“辟謠”,稱2022年量產固態電池,準確來說是“半固態電池”,目前蔚來采用的并非全固態電池,還是帶有液體(電解質)。對于電池供應商是誰家,蔚來官方表示,不方便透露。

根據蔚來官方的宣傳,該固態電池技術采用了原位固化工藝的固液電解質,確保電芯安全;使用無機預鋰化工藝的硅碳負極,配合納米級包覆工藝的超高鎳正極。有行業人士表示,蔚來的“固態電池”,包括了正極高鎳、負極硅碳、電解質半固態三個關鍵點,分別在材料和工藝兩個層面進行了技術創新。本質上沒有顛覆性技術,更多是沿著行業公認主流技術路線的推進和落地,并不是真正意義上的固態電池。

東吳證券發布的行業研究報告同樣指出,蔚來搭載的150kWh電池或為半固態電池,屬于液態至固態電池的過渡性技術。據悉,半固態電池基本沿襲現有四大材料技術體系,隔膜不變,電解液變成固液結合,正極進一步超高鎳化,負極用硅碳負極,且需要預鋰化,鋰用量增35%,碳納米管用量也會增加。

記者了解到,半固態電池作為一種過渡技術,核心在于同時具備固液電解液,量產在即。2020年10月,清陶能源表示,該公司固態電池技術以氧化物路線為主,已經與北汽、合眾汽車等進行了裝車測試合作,單體電池能量密度可以做到300Wh/kg,而2021年裝車產品有望達到350Wh/kg。

下一代動力電池技術

兼顧能量密度和安全性是關鍵

行業對固態電池的熱切期盼,更從側面反映了動力電池需要解決的純電動汽車痛點?!肮虘B電池主要是解決能量密度、安全性這兩個方面的痛點?!毙劳_副總裁梁銳如此定位固態電池。

據悉,在現有的正負極材料體系下,300Wh/kg已經是能量密度的上限,但固態電池用上鋰金屬負極則可以輕松突破這一上限,達到400~500Wh/kg。此外,全固態電池完全沒有電解液,電池被穿刺后,不易起火和爆炸,固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、也不存在漏液風險,被穿刺后也不會短路。

由此可見,固態電池作為“下一代電池技術”,不僅能夠解決純電動汽車的痛點,還能顛覆現有電池技術以及產業鏈生態。無論對于車企還是供應商來講,提前布局“下一代電池技術”都至關重要。

據東吳證券發布的行業研究報告顯示,從全球看,各大企業對于固態電池都處于研發和中試階段。日本作為第一梯隊,其固態硫化物電池開發的龍頭企業——豐田公司,已成功研發出固態電池并完成了中試;中國和美國目前處于第二梯隊,預計2020~2025年研發取得突破性進展,2025年大規模產業化可期;韓國和德國正在追趕。

梁銳也提到,固態電池的上述特點雖能夠在實驗室的成果中展現出來,但在性能達標的前提下,具備可靠性、長期性等商業化特點,還有一定的距離,而欣旺達從2017年就開始在固態電池方面布局。目前行業內已經達成共識,固態電池在2025年~2030年之間可以實現商用化。

關鍵字:固態電池

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