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低温磷酸3.2V 20Ah
21年专注锂电池定制

锂电池改良技术竞赛

钜大LARGE  |  点击量:904次  |  2021年03月02日  

从三家领跑的企业来看,普遍将固态电池量产时间设定在2025年左右。而那些即将在2021年、2022年量产的说法从何而来?


2021年1月,蔚来汽车在NIODay上宣布,将在2022年发布一款单体能量密度达360Wh/kg的固态电池包产品。


一石激起千层浪,炸出了几家国内专注固态电池的初创企业,包括辉能科技、清陶能源、卫蓝新能源等。查阅资料来看,这些企业都有近期量产固态电池的计划。


一位电池专家向《车市物语》透露,实际上,这几家声称量产边缘的企业均未达到全固态电池的水平。目前声称即将量产的企业,多数是传统技术路线的改良,或为固液混合的产品。


以辉能科技为例,其声称全固态锂金属电池,但电解质仍非100%的固态,而是90%的准固态。

过针刺 低温防爆18650 2200mah
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

另外两家初创企业的发展来看,清陶能源和卫蓝新能源均在2016年成立,前者由清华大学团队组建,后者依托中国科学院物理研究所,技术路线上也均采用氧化物固态电解质。


清陶能源先后获得北汽、上汽、广汽等车企投资,并与合众新能源达成合作,共同推进固态电池的研发与应用,双方对新款哪吒U进行了近两年的联合研发和测试。


2018年,清陶能源建成国内首条固态电池产线,主要投用于特种电源、高端数码等领域。2019年7月,清陶能源年产10GWh固态锂电池项目签约在江西省宜春市。


卫蓝新能源则在北京房山与江苏溧阳拥有两大生产基地。溧阳工厂计划生产无人机电池,产能设计2亿瓦时,生产可5C连续放电的270Wh/kg混合固液电池。


动力电池领域,卫蓝新能源完成了300Wh/kg以上高镍三元正极的混合固态电池设计开发,循环寿命达到1200次以上。根据整车厂导入周期18-24个月考虑,这家公司表示,固态电池产品预计在2022年量产。

无人船智能锂电池
IP67防水,充放电分口 安全可靠

标称电压:28.8V
标称容量:34.3Ah
电池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域:勘探测绘、无人设备

不同于初创企业的孤注一掷,在竞争格局中,保持领先位置传统电池巨头们做好了两手准备。一边布局固态电池,一边继续挖掘液态电池的改良空间。


传统电池企业在不断改善电池的封装工艺,例如,比亚迪的刀片电池、蜂巢能源的叠片电池,宁德时代的CTC技术,以及特斯拉的4680无极耳电池。


同时,也针对正负极材料进行改良,例如,掺硅补锂,超高镍电池等。所谓掺硅补锂,就是通过提高负极中硅的含量,同时增加锂的含量,以弥补因硅含量提升而导致的电池在充放电过程中锂损耗的提高,进而提升电池性能。


超高镍电池则是进一步提高正极材料中镍的含量,目前的高镍电池是指NCM811体系,后续还可能会出现镍钴锰比例为9:0.5:0.5的新一代电池。


总结来看,在全固态电池真正到来之前,动力电池市场还将有一场围绕改良技术展开的革命。


写在最后


在液态锂电池时代,市场份额主要集中在中日韩等地的几家电池巨头手里,这些企业已经建立牢固的技术及资源壁垒,后来者几乎没有入局机会。


固态电池时代的到来则打开了一个新通道,国内外创业公司都频频涌现。与此同时,也为车企重新掌握电池技术主动权带来机会。


一方面,丰田、特斯拉等企业在积极布局电池技术,另一方面,QuantumScape、SolidPower、辉能科技、清陶能源、卫蓝新能源等专注固态电池的初创企业开始崭露头角。


初创企业快速发力,集中固态电池技术单点突破,但这些企业背后往往都有车企的身影。例如,大众与QS、丰田与松下、宝马与SolidPower等。


相比之下,在释放的固态电池技术的进展中,松下、宁德时代、比亚迪,三星、LG、SKI等头部企业的声音反而较弱,但这些企业在固态电池领域的布局也同样不可忽视。


巨头们没有过早释放信息或许有两方面考虑:一方面,这些企业瞄准的是全固态电池,技术成熟度还不够,另一方面,作为电池领域的守擂者,这些企业也没有那么快掀开底牌的必要。


不论如何,从“液态”转向“固态”,每一步都十分艰难。


除了要解决基础科学难题,固态电池量产还面临着生产工艺、产品一致性保障,规模化成本可控以及供应链配套成熟的问题。


全固态电池到来仍需5-10年,在此之前,动力电池还要经历一个技术改良的过渡阶段。


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