圖片來源:太藍新能源
7月25日,韓國市場研究機構SNE Research發(fā)布報告預測,全球電動汽車鋰電池供應量將由2023年的687GWh增至2030年的2943GWh,增長4.3倍。
SNE Research預測,2030年,全球鋰電池預計將占電池市場的95%以上,而全固態(tài)電池的滲透率預計將達到4%左右。
2022年,全球固態(tài)電池市場規(guī)模達到約2750萬美元,SNE Research預計,2030年,市場規(guī)模將達到400億美元,CAGR將達到180%。
就在7月份,豐田表示,已取得固態(tài)電池重大突破。豐田碳中和研發(fā)中心的總裁海田敬二稱,豐田已經(jīng)開發(fā)出了提高電池耐久性的方法,并可以制造出續(xù)航里程為1200公里的固態(tài)電池,充電時間為10分鐘或更短。
而在今年6月份豐田舉辦的一場技術說明會上,該公司表示,全固態(tài)電池的電解質(zhì)為固體,離子運動速度更快,對高壓、高溫具備更強的耐受力,能夠帶來穩(wěn)定的高功率、增加續(xù)航里程以及進一步縮短充電時間。此前,全固態(tài)電池壽命較短是核心課題。固體電解質(zhì)隨著電池的充放電反復膨脹和收縮,可能會引發(fā)龜裂,導致鋰離子在正負極之間的流動會變得困難。
在該場技術說明會上,豐田公布,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了克服這一課題的新技術。今后,在核算成本后,固態(tài)電池將全面進入面向量產(chǎn)研發(fā)的階段。
中銀證券最新研報指出,固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)電池中最為關鍵的部件,其技術路線可分為聚合物、氧化物、有機-無機復合、硫化物等。聚合物固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展較早,已在部分領域實現(xiàn)應用,但其在室溫下離子電導率低,升溫后離子電導率提升但存在消耗能量和增加成本的問題;氧化物固態(tài)電解質(zhì)綜合性能好,制約其發(fā)展的重要因素是電解質(zhì)和電極之間界面阻抗較大,界面反應造成電池容量衰減;硫化物固態(tài)電解質(zhì)與鋰電極的界面穩(wěn)定性較差,但由于離子電導率極高、電化學穩(wěn)定窗口較寬,受到了眾多企業(yè)的青睞,尤其是日韓企業(yè)投入了大量資金進行研究。有機-無機復合電解質(zhì)結合聚合物和無機電解質(zhì)的優(yōu)點,近幾年在性能研究方面取得了較大的進步,產(chǎn)業(yè)化進展較快。
相關資料顯示,在全固態(tài)電池中,目前硫化物固態(tài)電解質(zhì)的應用較為活躍。
SNE Research在7月25日發(fā)布的報告中也提到,全固態(tài)電池商業(yè)化的核心在于長壽命和低價格的硫化物系固體電解質(zhì)制造技術開發(fā)。
電池網(wǎng)注意到,國內(nèi)市場方面,近期固態(tài)電池領域的技術研發(fā)、投融資、產(chǎn)能建設也相對活躍:
在技術研發(fā)方面,有機陰極具有資源豐富、理論比容量高、合成條件溫和等優(yōu)點,但存在密度低、電子傳導性差、在液體電解質(zhì)中溶解度高等問題?;诖?,近日,中科院物理所吳凡團隊開發(fā)了一種有機Li4C8H2O6陰極原位包覆CNT的方法來克服上述問題,并實現(xiàn)了高性能的硫化物全固態(tài)電池。
此外,近日,中國科學技術大學馬騁教授團隊開發(fā)了一種新型固態(tài)電解質(zhì),它的綜合性能與目前最先進的硫化物、氯化物固態(tài)電解質(zhì)相近,但成本不到后者的4%,適合進行產(chǎn)業(yè)化應用。此次研究中,馬騁團隊不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何一種,而是轉向氧氯化物,設計并合成了一種新型固態(tài)電解質(zhì)—氧氯化鋯鋰。實驗證明,由氧氯化鋯鋰和高鎳三元正極組成的全固態(tài)鋰電池展示了極為優(yōu)異的性能:在12分鐘快速充電的條件下,該電池仍然成功地在室溫穩(wěn)定循環(huán)2000圈以上。
在投融資方面,近日,重慶太藍新能源有限公司(簡稱:“太藍新能源”)完成數(shù)億元pre-B輪融資,由正奇控股與中金旗下基金聯(lián)合領投,相關資金將用于公司新工廠的擴產(chǎn)建設、技術儲備項目的持續(xù)開發(fā)、人才建設和產(chǎn)品上量等。本輪融資,君聯(lián)資本等機構作為老股東,也持續(xù)追加投資。
據(jù)電池網(wǎng)不完全統(tǒng)計,加上太藍新能源新一輪融資,截至目前,國內(nèi)已有8家固態(tài)電池制造領域相關企業(yè)獲得34輪融資。具體來看,清陶能源獲10輪融資,衛(wèi)藍新能源和輝能科技均獲7輪融資,太藍新能源獲5輪融資,恩力動力獲2輪融資,贛鋒鋰電、中科深藍匯澤、高能時代各獲1輪融資。
在產(chǎn)能建設方面,7月4日,2023年浙江省“千項萬億”重大項目集中開工湖州分會場暨衛(wèi)藍新能源湖州基地二期項目奠基儀式在南太湖新區(qū)康山街道衛(wèi)藍二期現(xiàn)場舉行。據(jù)悉,衛(wèi)藍新能源湖州基地項目一期已達產(chǎn),項目二期總投資109億元,占地約497畝,建成后將形成年產(chǎn)20GWh固態(tài)鋰離子電池的生產(chǎn)能力。
值得一提的是,就在6月30日,衛(wèi)藍新能源360Wh/kg鋰電池電芯正式交付蔚來,并提交質(zhì)保承諾書,雙方簽署年度訂單。
光大證券預計,2024年至2025年將會迎來半固態(tài)電池的商業(yè)化轉折點,固態(tài)電池將優(yōu)先從高端應用市場開始商業(yè)化,例如無人機、醫(yī)用等領域,逐步向動力電池及消費電池領域擴展。