2024固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會現(xiàn)場
電池百人會-電池網(wǎng)6月29日訊(常青 林音 江蘇蘇州報道)近年來,在高安全、高能量密度市場需求的呼喚下,以固態(tài)電池為核心的下一代電池技術(shù)備受關(guān)注。業(yè)內(nèi)也普遍認(rèn)為,固態(tài)電池技術(shù)或?qū)⒋蜷_鋰電池能量密度天花板,成為全面提升鋰電池性能的必然選擇。專家、學(xué)者、企業(yè)、資本紛紛發(fā)力這一賽道,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速,量產(chǎn)上車提上日程,但與此同時,當(dāng)下多種技術(shù)路線并存,終局路徑尚未明晰,半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展也引來諸多質(zhì)疑。唱衰與叫好雜糅,機遇與挑戰(zhàn)并存。
在此背景下,一場以“新技術(shù) 新賽道 新力量”為主題的固態(tài)電池大會拉開帷幕。
6月28日,由中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、電池百人會、蘇州市新時代工商管理企業(yè)家聯(lián)合會新能源專委會主辦的“2024固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會”在江蘇省蘇州市相城區(qū)·蘇州國際會議酒店順利召開。共有來自國內(nèi)知名高校院所學(xué)者專家、以及全球知名車企、電池制造商、材料及裝備以及產(chǎn)業(yè)相關(guān)初創(chuàng)企業(yè)、創(chuàng)投機構(gòu)等超200位嘉賓參加峰會。
本次企業(yè)家峰會旨在匯聚全球產(chǎn)學(xué)研金用等各界力量,共同探討固態(tài)電池技術(shù)的最新進(jìn)展、面臨的挑戰(zhàn)、解決方案及未來發(fā)展趨勢,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新思路、新動力,為加速固態(tài)電池技術(shù)的創(chuàng)新突破、推動其商業(yè)化進(jìn)程搭建起深度溝通、合作的橋梁和紐帶,助力全球能源轉(zhuǎn)型和綠色經(jīng)濟發(fā)展。
新技術(shù) 新挑戰(zhàn)
湖南中科星城石墨有限公司研究院院長兼副總經(jīng)理王志勇
“當(dāng)下傳統(tǒng)鋰電體系能量密度抵達(dá)瓶頸,固態(tài)電池成為新技術(shù)方向?!焙现锌菩浅鞘邢薰狙芯吭涸洪L兼副總經(jīng)理王志勇在論壇上表示。
清陶(昆山)能源發(fā)展集團(tuán)股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、總經(jīng)理李崢
“發(fā)展鋰電池要從全方面考量,固態(tài)電池是下一代鋰電池技術(shù)的公認(rèn)趨勢,也是必然選擇?!鼻逄眨ɡド剑┠茉窗l(fā)展集團(tuán)股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、總經(jīng)理李崢在論壇上同樣表示,相比于傳統(tǒng)電池所采用的液態(tài)電解液,固態(tài)電池的固態(tài)電解質(zhì)可以有效提升能量密度,同時有著更穩(wěn)定的工作狀態(tài),也讓產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生創(chuàng)新機會。
蜂巢能源科技股份有限公司前沿技術(shù)研發(fā)總經(jīng)理、博士苗力孝
與李崢想法不謀而合的,還有蜂巢能源科技股份有限公司前沿技術(shù)研發(fā)總經(jīng)理、博士苗力孝,他認(rèn)為:“全固態(tài)電池是從電解質(zhì)材料、電芯結(jié)構(gòu)、制程工藝方面的全面創(chuàng)新升級,將帶來產(chǎn)業(yè)鏈上的革命性變化?!?nbsp;
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,鋰電池的最佳形態(tài)是全固態(tài)電池,但當(dāng)下,全固態(tài)電池研究仍處在早期研發(fā)階段,量產(chǎn)及商業(yè)化預(yù)計將會在2030年前后實現(xiàn)。
王志勇表示,高電導(dǎo)率、高界面穩(wěn)定性、高材料穩(wěn)定性是選擇全固態(tài)電池材料的三個核心指標(biāo),現(xiàn)階段材料層面仍存在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、體積膨脹大、接觸界面過小、界面接觸失效、鋰枝晶生長等科學(xué)問題,仍需尋求材料層面的性能突破。
北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司研發(fā)總監(jiān)、博士徐航宇
“總的來看,當(dāng)前單一固態(tài)電解質(zhì)材料難以滿足全固態(tài)電池需求”,北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司研發(fā)總監(jiān)、博士徐航宇表示,針對這一難題,將液態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)勢相結(jié)合是一種解決方案,早在2016年,日本東芝就報道了將LLZO氧化物電解質(zhì)和凝膠聚合物電解質(zhì)結(jié)合的混合固液電池。
是的,雖然全固態(tài)電池商業(yè)化目前還面臨較大挑戰(zhàn),但值得一提的是,作為“先遣部隊”,半固態(tài)電池已呼嘯而至。
新賽道 新趨勢
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教在會上表示,作為下一代電池技術(shù)的潛力選手,固態(tài)電池以其高安全性、長壽命和高能量密度等優(yōu)勢備受業(yè)界矚目。近年來,依托強大的新能源產(chǎn)業(yè)鏈制造基礎(chǔ),我國電池企業(yè)在固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈布局等方面取得了重要突破,尤其是伴隨著以衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源、贛鋒鋰電等為代表的中國企業(yè)半固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車,使得半固態(tài)電池真正實現(xiàn)了經(jīng)濟學(xué)意義上的產(chǎn)業(yè)化。
另據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟6月披露的數(shù)據(jù),2024年以來,我國半固態(tài)電池裝車持續(xù)上量,今年1-5月實現(xiàn)裝車1621.8MWh,超過1.6GWh。
國外全力攻克全固態(tài),國內(nèi)半固態(tài)先行。
中信證券股份有限公司研究部副總裁吳威辰
中信證券股份有限公司研究部副總裁吳威辰介紹,根據(jù)中信證券梳理的全球各家固態(tài)電池廠商規(guī)劃情況,目前已有的產(chǎn)能或較為成熟的產(chǎn)能規(guī)劃,除富士通、村田的小規(guī)模量產(chǎn),法國BlueSolutions的聚合物固態(tài)電池,Solid Power向?qū)汃R交付的A樣為全固態(tài)電池外,其他的已有、在建和規(guī)劃中產(chǎn)能均為半固態(tài)電池產(chǎn)能,全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍需時日。
萬向一二三股份公司電芯材料研發(fā)部總監(jiān)、博士蘇敏
另外,萬向一二三股份公司電芯材料研發(fā)部總監(jiān)、博士蘇敏則從整個裝車進(jìn)程進(jìn)行了分析,從結(jié)論可以看到,半固態(tài)電池裝車進(jìn)程遠(yuǎn)大于全固態(tài)電池。半固態(tài)電池方面,2022年東風(fēng)E70已經(jīng)開始了示范運營,2023年、2024年蔚來、上汽也推出了半固態(tài)電池的汽車。蘇敏認(rèn)為,在2025年,量產(chǎn)上車還是以半固態(tài)電池為主,2025-2027年全固態(tài)電池會處于產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備過程中,2028-2030會逐漸實現(xiàn)一定的批量能力。
基于對固態(tài)電池技術(shù)路線和降本路徑的研判,研究機構(gòu)EVTank在《中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2024年)》中預(yù)計,到2030年全球固態(tài)電池的出貨量將達(dá)到614.1GWh,在整體鋰電池中的滲透率預(yù)計在10%左右,其市場規(guī)模將超過2500億元,主要為半固態(tài)電池。
這一邊,半固態(tài)電池率先量產(chǎn)并持續(xù)上車,另一邊,全固態(tài)電池的腳步也漸行漸近。在業(yè)內(nèi)看來,固態(tài)電池將成為未來電化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)展的核心趨勢;混合固液電池率先量產(chǎn),全固態(tài)電池商業(yè)化將晚于混合固液;混合固液電池大多聚焦氧化物和聚合物,全固態(tài)電池路線仍然存在分歧;固態(tài)電池將從差異化競爭開始,逐步擴大應(yīng)用范圍,并為我國的能源事業(yè)貢獻(xiàn)綿薄之力。
對于全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)落地,于清教也持樂觀態(tài)度,其表示,當(dāng)前,全固態(tài)電池雖仍面臨離子電導(dǎo)率問題、固固界面問題和循環(huán)性能問題等尚未完全解決。但作為未來能源革命重要的支撐技術(shù)之一,固態(tài)電池在新能源汽車、儲能、低空經(jīng)濟等多領(lǐng)域具有廣闊的市場發(fā)展前景。我們有理由相信,在不久的將來,固態(tài)電池能夠為我們的工作和生活帶來更多的便利和驚喜。
新思路 新力量
面對鋰電池技術(shù)終局的最佳潛力股,我國相關(guān)產(chǎn)學(xué)研用領(lǐng)域企業(yè)、專家、學(xué)者等也均有在發(fā)力技術(shù)研究,為固態(tài)電池最終走向產(chǎn)業(yè)化提供新思路。
中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員、博導(dǎo)、能源中心書記、主任張濤
“固態(tài)電池已經(jīng)上升到國家層面,政策方面給予很多支持?!敝袊茖W(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員、博導(dǎo)、能源中心書記、主任張濤表示,不用糾結(jié)于采用哪種固態(tài)電池技術(shù)路線,最終所要實現(xiàn)的目的都是一樣的。全固態(tài)電池發(fā)展,如何實現(xiàn)LLZTO材料在固態(tài)電池中的界面適配性是關(guān)鍵。
中南大學(xué)化學(xué)電源與材料研究所副所長劉洪濤
“從機制上,本質(zhì)上走出新路徑,實現(xiàn)彎道超車。”中南大學(xué)化學(xué)電源與材料研究所副所長劉洪濤介紹,無機電解質(zhì)和聚合物電解質(zhì)都有各自顯著的優(yōu)點和致命的缺陷,導(dǎo)致商業(yè)化應(yīng)用舉步維艱。通過取長補短、協(xié)同復(fù)合,以聚合物為主,無機為輔,有望解決在LMB應(yīng)用中的關(guān)鍵瓶頸問題。
其實,在固態(tài)電池的技術(shù)研發(fā)上,我國從國家層面到企業(yè),以及專家學(xué)者,從未有所懈怠。據(jù)智慧芽方面消息,近兩年來,中國在固態(tài)電池專利申請和布局上已經(jīng)有顯著進(jìn)步,在專利布局上甚至趕超了日本。截至5月27日,從技術(shù)來源(專利申請人)看,日本仍是全球固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)@暾堊疃嗟膰?,占全球?qū)@暾埩康谋壤?0%,中國排第二,占比約為26.6%。但從布局市場(專利申請所在地)來看,中國是全球固態(tài)電池專利布局最多的市場,約占31.4%。日本緊隨其后,約占27%。
可以說,我國的固態(tài)電池開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入熾熱階段,科學(xué)問題與產(chǎn)業(yè)問題齊頭并進(jìn)。
在此背景下,固態(tài)電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也紛紛卯足勁兒,卡位這一潛力賽道。
“蜂巢能源半固態(tài)電池定位350Wh/kg,全固態(tài)定位400Wh/kg以上,主要覆蓋800及1000公里以上高端車型?!泵缌π⒈硎?,公司半固態(tài)電池將在2024年完成產(chǎn)品定型,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈不完善,預(yù)估將在2030年后實現(xiàn)裝車。
浙江鋒鋰新能源科技有限公司副總經(jīng)理唐光盛
“始于材料,忠于電池?!闭憬h鋰新能源科技有限公司副總經(jīng)理唐光盛介紹道,目前,贛鋒已實現(xiàn)了一代半固態(tài)電池的產(chǎn)品應(yīng)用,并已研制出第二代500Wh/kg高比能、高功率半固態(tài)電池,正在高端電動汽車和航天器等領(lǐng)域應(yīng)用展開布局。在產(chǎn)能布局方面,公司已在江西新余實現(xiàn)4GWh固態(tài)電池產(chǎn)線投產(chǎn),預(yù)計2025年于重慶建成10GWh產(chǎn)線。
中俄新能源材料技術(shù)研究院院長王慶生
“我們一共建了三個基地,總規(guī)劃10個GWh,每個基地都是從1個GWh起步,錯位推進(jìn),三個基地都是錯半年推動?!敝卸硇履茉床牧霞夹g(shù)研究院院長王慶生講道。
廣東利元亨智能裝備股份有限公司研究院院長杜義賢
廣東利元亨智能裝備股份有限公司(688499)研究院院長杜義賢透露,近期,利元亨美國首條固態(tài)電池前段設(shè)備順利出機,憑借其在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的深厚積淀,在全球舞臺上實現(xiàn)了戰(zhàn)略性的拓展。
諾德新材料股份有限公司研究院院長、博士丁瑜
諾德新材料股份有限公司(600110)研究院院長、博士丁瑜在論壇現(xiàn)場提到,諾德股份采用耐高溫多因子成膜技術(shù),開發(fā)耐高溫銅箔集流體:由于固態(tài)電解質(zhì)熱穩(wěn)定性高,采用無機固體電解質(zhì)的全固態(tài)電池,高溫下電導(dǎo)率更加優(yōu)異,操作溫度可以提高到300℃甚至更高,需要耐高溫銅箔集流體。
多孔銅箔集流體:不同孔徑范圍(30-120 μm)、不同孔隙率(30-70%)的多孔銅箔,更適用于凝聚態(tài)電解質(zhì)的半固態(tài)電池。據(jù)悉,多孔銅箔降低電池載銅量,降低成本,與凝聚態(tài)電解質(zhì)的結(jié)合力和浸潤性更好,有利于提升電池充放電效率,同時,對體積變化較大的負(fù)極材料的應(yīng)力消除更完善。
蔚來汽車固態(tài)資深專家鄧素祥
此外,在新思路方面,蔚來汽車固態(tài)資深專家鄧素祥認(rèn)為,結(jié)合換電模式可以使得超高能量密度半固態(tài)具有商業(yè)化的潛力。其進(jìn)一步分析稱,采用換電模式,短里程的電池包“補貼”長里程的電池包 ,達(dá)到里程“平均化”,半固態(tài)電池進(jìn)入電池庫,可以減少成本增加對用戶的沖擊。
青島聯(lián)合新能源汽車有限公司副總經(jīng)理張學(xué)富
同樣在換電領(lǐng)域,青島聯(lián)合新能源汽車有限公司副總經(jīng)理張學(xué)富在演講中提到,根據(jù)發(fā)展計劃,聯(lián)合新能源標(biāo)準(zhǔn)電池需求將在2024年達(dá)到3.6萬塊,后續(xù)每年以10倍需求量增加,最終實現(xiàn)千億規(guī)模。其表示,聯(lián)合新能源將與至少5家電池供應(yīng)商合作,使用包括磷酸鐵鋰、半固態(tài)、固態(tài)電池在內(nèi)的電池型號,共同打造標(biāo)準(zhǔn)換電電池。
結(jié)語:
綜合上述產(chǎn)學(xué)研用各界嘉賓的觀點來看,隨著產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn),半固態(tài)電池已率先量產(chǎn)上車,但半固態(tài)到全固態(tài)因多項技術(shù)難題待解,商業(yè)化仍需時日。
固態(tài)電池優(yōu)勢和弊端棱角分明,科學(xué)化和產(chǎn)業(yè)化雙管齊下,如何去實現(xiàn)需要全行業(yè)共同努力。值得欣喜的是,在各界人士技術(shù)攻勢下,不斷萌生的新思路、新方法已為其量產(chǎn)落地提供了強勁動力,包括廣汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)、長安汽車、寧德時代、國軒高科等在內(nèi)的多家車企及電池企業(yè)先后宣布全固態(tài)電池量產(chǎn)計劃表。
“升級與迭代趨勢已來,機遇與挑戰(zhàn)共生同在?!庇谇褰桃矎娬{(diào)道,新能源高質(zhì)量發(fā)展勢不可擋,隨著技術(shù)的不斷迭代創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的逐步完善,固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用的腳步也漸行漸近,誰先占據(jù)產(chǎn)業(yè)制高點,誰才能掌握發(fā)展主動權(quán)。