新能源汽車行業(yè)發(fā)展初期“政策市”屬性,沒給
電池企業(yè)預(yù)留太多反應(yīng)時間。急于尋求配套以及落地產(chǎn)品,各自為營成為常態(tài)。
直到產(chǎn)能大戰(zhàn)爆發(fā),供需雙方在這場亂戰(zhàn)中方才意識到,簡單的供應(yīng)關(guān)系無法獲得安全感。
于是,各方協(xié)作、深度綁定成為整個產(chǎn)業(yè)鏈的共識。
這種共識,直接作用于固態(tài)電池發(fā)展階段。從抹黑找入口到各自為戰(zhàn),整個行業(yè)已經(jīng)初現(xiàn)報團取暖端倪。
上汽、北汽、廣汽投資清陶,吉利、蔚來、華為、小米等投資衛(wèi)藍,長安、東風(fēng)投資贛鋒,一汽投資輝能,一汽解放簽約孚能科技,銀河科技合作國軒高科,納科諾爾聯(lián)合清研電子等等。車企、電池企業(yè)、設(shè)備企業(yè)、材料企業(yè)均參與前期研發(fā)。與此同時,行業(yè)也建立相關(guān)聯(lián)盟,囊括政產(chǎn)學(xué)研金各方資源。
在此背景下,各相關(guān)企業(yè)如何布局固態(tài)電池技術(shù)路線、進展如何,以下?lián)烁M最新動態(tài)。
01.
整車企業(yè)
1、廣汽埃安
廣汽埃安自研全固態(tài)電池,第三代海綿硅負極+高容量正極+氧化物、硫化物固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合路線,預(yù)計2026年裝車昊鉑車型。
此前發(fā)布過一款30Ah全固態(tài)電池,能量密度可達400Wh/kg、910Wh/L以上。
2、一汽
一汽全固態(tài)電池技術(shù)路線為高鎳三元+硅基負極+硫化物電解質(zhì),2027年小規(guī)模示范性量產(chǎn)。
目前核心材料及20Ah樣品電芯已經(jīng)開發(fā)完畢,電芯能量密度可到375Wh/kg。
3、上汽
上汽全固態(tài)電池布局,主要通過和清陶能源的合資公司上汽清陶完成。
清陶全固態(tài)電池技術(shù)路線高壓錳基正極+含鋰復(fù)合負極+鹵化物及聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì),第一階段電芯容量77.6Ah,能量密度406Wh/Kg,電池包能量密度288Wh/Kg,電壓795V,第二階段電芯能量密度目標500Wh/Kg以上。全固態(tài)量產(chǎn)產(chǎn)線2024年3季度在上海開工,2026年4季度全固態(tài)電池量產(chǎn),2027年1季度裝車上市。
4、北汽
固態(tài)電池產(chǎn)品上,北汽有自研布局,同時也投資過清陶能源。
北汽藍谷此前表示,公司已經(jīng)完成第二代固態(tài)電芯開發(fā)、電池系統(tǒng)臺架測試驗證和整車(ARCFOX αT)搭載驗證。同時,第三代固態(tài)電池研發(fā)也在規(guī)劃推進中,計劃匹配極狐品牌新車型,開發(fā)一款高安全(不見火)、高能量密度(電芯能量密度360Wh/kg)的固態(tài)電池,目前處于車型項目立項過程中。
5、東風(fēng)
東風(fēng)較早將半固態(tài)電池落地,合作對象為贛鋒,目前正在開發(fā)第二代固態(tài)電池(半固態(tài)),預(yù)計2024年上半年量產(chǎn)。
贛鋒也是從半固態(tài)過渡到全固態(tài),主要路線為氧化物/硫化物路線,匹配高鎳正極,負極采用金屬鋰。
6、長安
長安在全固態(tài)電池布局上,采用自研+合作的方式進行,半固態(tài)、全固態(tài)電池電解質(zhì)材料、工藝開發(fā)均有相應(yīng)布局。
合作對象主要為贛鋒,雙方將基于下一代汽車動力電池(半)固態(tài)電池研發(fā)合作,探討向電池上游鋰礦資源、鋰鹽深加工、電池材料,中游電池制造及下游廢舊電池綜合回收利用延伸合作,推進電池產(chǎn)業(yè)全鏈條戰(zhàn)略合作。
規(guī)劃上,長安計劃從2025年開始逐步量產(chǎn)應(yīng)用半固態(tài),重量能量密度達到350-500Wh/kg、體積能量密度750-1000Wh/L,2030年全面普及應(yīng)用,全固態(tài)電池量產(chǎn)時間在2030年。
從專利來看,長安硫化物、氧化物路線均有所布局。
7、奇瑞
奇瑞目前規(guī)劃在列的主要是半固態(tài)電池項目,與其持股公司安瓦新能源(國軒持有部分股份)投資半固態(tài)動力電池產(chǎn)業(yè)化項目已經(jīng)落地,主要是能量密度300-340Wh/kg的半固態(tài)電池產(chǎn)品。
8、吉利
吉利子公司耀寧新能源成立的南潯固態(tài)研究院,2024年初具備從固態(tài)電解質(zhì)燒結(jié)、半固態(tài)電池商業(yè)化量產(chǎn)到全固態(tài)電池小試的全方位能力,聚焦氧化物和硫化物路線。
與此同時,吉利還專門成立了固態(tài)電池研發(fā)團隊,與多家動力電池廠商開展聯(lián)合試驗。此前層計劃建設(shè)一條固態(tài)電池材料合成實驗線。
此外,吉利還通過投資衛(wèi)藍新能源完善固態(tài)電池布局,而衛(wèi)藍主要走氧化物+聚合物路線。
02.
電池、材料企業(yè)
1、清陶能源
清陶能源規(guī)劃從半固態(tài)過渡到全固態(tài),在減少液態(tài)含量的同時,通過主材的更新及優(yōu)化提升相應(yīng)指標。
按照規(guī)劃,清陶能源從半固態(tài)到準固態(tài),再到全固態(tài),電解質(zhì)從氧化物+聚合物到氧化物、聚合物的復(fù)合IPC電解質(zhì)中添加鹵化物及硫化物,全固態(tài)就沿用IPC電解質(zhì)體系;正極三元高鎳到高鎳、鎳錳;負極從硅碳到含鋰復(fù)合負極,再到金屬鋰或含鋰合金;能量密度從360Wh/kg,過渡到400-500Wh/kg,最后超過500Wh/kg,對應(yīng)體積能量密度<750Wh/L,700-1000Wh/L和>1000Wh/L。
目前,清陶已經(jīng)完成30Ah全固態(tài)電池體系開發(fā),干法核心工藝及設(shè)備開發(fā),鹵化物和各類聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)開發(fā)。
產(chǎn)能布局上,清陶主要集中在三個區(qū)域,昆山0.7GWh(研發(fā)中心)+10GWh,臺州10GWh,宜春1GWh+9GWh。
按照規(guī)劃,首款全固態(tài)電池2026年4季度量產(chǎn),2027年落地智己L6。
2、衛(wèi)藍新能源
衛(wèi)藍主要是氧化物+聚合物路線,濕法工藝,部分設(shè)備自研。能量密度目標400Wh/kg以上,2027年左右實現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。
產(chǎn)品層面,衛(wèi)藍此前展出過一款車用106Ah半固態(tài)電池,負極將硅材料與碳材料摻雜,即硅碳負極材料。
產(chǎn)能上,針對固態(tài)電解質(zhì),衛(wèi)藍與固納成立了一家子公司“浙江藍珧新材料科技有限公司”,在紹興市越城區(qū)建設(shè)年產(chǎn)1萬噸固態(tài)電解質(zhì),該工廠包含原材料倉庫、固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)車間、成品庫、輔助功能區(qū)域,目前已投產(chǎn);目前四個產(chǎn)能基地,江蘇溧陽(0.2GWh)、浙江湖州(22GWh)、北京房山(6GWh)和山東淄博(100GWh)。
客戶層面,衛(wèi)藍半固態(tài)電池包已經(jīng)交付蔚來,與吉利、小米、華為等建立合作、股權(quán)關(guān)系。
3、寧德時代
寧德時代比較旗幟鮮明地走硫化物+鋰金屬+高性能正極路線,計劃2027年小批量量產(chǎn)。
按照規(guī)劃,寧德時代將建立10Ah級別全固態(tài)電池驗證平臺,打通干法、濕法極片制備和電芯一體化成型工藝方案。
4、國軒高科
國軒科技全固態(tài)電池技術(shù)路線為高鎳三元(單晶)+硫化物+硅負極,規(guī)劃量產(chǎn)落地產(chǎn)品能量密度350Wh/kg,預(yù)計2027年小批量上車實驗,2030年量產(chǎn)。
5、蜂巢能源
蜂巢能源將固態(tài)電池主要發(fā)展方向定在硫化物上,其表示目前具備20Ah全固態(tài)電池的能力,能量密度大于380Wh/kg。
6、億緯鋰能
億緯鋰能向來不單押某一技術(shù)路線,此前信息顯示目前已布局聚合物、氧化物、鹵化物路線,負極鋰金屬,正極高鎳體系。
7、弗迪電池
弗迪電池采用高鎳三元(單晶)+硅負極(高比容量低膨脹)+硫化物電解質(zhì)(復(fù)合鹵化物電解質(zhì))的材料體系。其認為該技術(shù)路線兼顧高能量密度和高安全,性能均衡,主要短板均有明確解決對策,商業(yè)化潛力較大。
工藝和設(shè)備由比亞迪自行設(shè)計與開發(fā)。
按照規(guī)劃,2027-2029年為示范期,主要應(yīng)用中高端
電動車拓展期,2030-2032年覆蓋主流
電動車市場。
成本層面,比亞迪計劃2030年到2033年通過規(guī)模化將固態(tài)電解質(zhì)成本降低20%到30%,通過電解質(zhì)降本、低電解質(zhì)用量等設(shè)計從2024年到2027年將BOM成本降低20-30倍,提升產(chǎn)品良率、規(guī);凸に噧(yōu)降低30%-50%制造費用。
指標規(guī)劃上,電芯容量可以做到60Ah及以上,能量密度分別達到400Wh/kg和800Wh/L及以上。
8、中創(chuàng)新航
中創(chuàng)新航也是從半固態(tài)過渡到全固態(tài)。
按照此前公布的消息,半固態(tài)技術(shù)能量密度能達到450Wh/kg。全固態(tài)電池技術(shù)采用復(fù)合金屬負極的,能量密度能達到600Wh/kg,更高安全性能,循環(huán)壽命進一步改善。
9、孚能科技
按照孚能科技董事長王瑀此前透露的信息,孚能科技TWh的固態(tài)化第一代半固態(tài)產(chǎn)品在2022年9月投產(chǎn),第二代將在2025年投產(chǎn),第三代預(yù)計2028年投產(chǎn),400Wh/kg以上的全固態(tài)電池計劃2032年投產(chǎn)。
能量密度規(guī)劃上,第一代半固態(tài)電池能量密度達到了270-330Wh/kg,第二代要達到300-350Wh/kg,第三代要達到330-375Wh/kg。
10、高能時代
擁有日系車企固態(tài)電池背景的高能時代,聚焦硫化物技術(shù)研發(fā),目前已有應(yīng)用于消費電子產(chǎn)品的20Ah級別硫化物全固態(tài)電池樣品。
目前,高能時代能夠?qū)α蚧镫娊赓|(zhì)關(guān)鍵材料進行批量化生產(chǎn),預(yù)計2023年內(nèi)完成全固態(tài)電池量產(chǎn)實驗,2024年完成中試線并小批量生產(chǎn)3C類產(chǎn)品電池,2025年能夠把全固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用在汽車、儲能等領(lǐng)域。
高能時代在全球各大洲均有研發(fā)布局,目前在大中華地區(qū)正在規(guī)劃中試線及生產(chǎn)基地。
11、恩力動力
恩力動力日前表示其研發(fā)的大容量全固態(tài)電池在五壓力環(huán)境下可實現(xiàn)數(shù)百次穩(wěn)定充放循環(huán),容量保持率仍在85%以上,可應(yīng)用在低空無人機、電動垂直起降飛行器等領(lǐng)域。
恩力動力主要是硫化物+鋰金屬路線,先后研發(fā)出520Wh/kg的鋰金屬固態(tài)電池、389Wh/kg的18650圓柱電池,發(fā)布1-10Ah的全固態(tài)鋰金屬電芯,采用硫化物電解質(zhì)和鋰金屬負極,其能量密度達到300Wh/kg。
12、贛鋒鋰電
贛鋒鋰電主要路線為GARNET型和NASICON型氧化物,鋰金屬負極。
產(chǎn)品層面,第一代固液混合電池已經(jīng)量產(chǎn),能量密度240-270Wh/kg,第二代固液混合電池(三元正極、固態(tài)隔膜、鋰金屬負極)目前處于研發(fā)階段,能量密度可達到400Wh/kg以上。
產(chǎn)能方面,目前已建成6大電池生產(chǎn)基地,合計產(chǎn)能達到20GWh以上,其中半固態(tài)電池產(chǎn)能為4GWh,重慶贛鋒20GWh將成為國內(nèi)最大的固態(tài)電池生產(chǎn)基地,由該基地生產(chǎn)的首批固態(tài)電池pack也開始交付。
合作上,除長安汽車外,公司之前與東風(fēng)汽車合作,后續(xù)還將與賽力斯合作。
13、太藍新能源
太藍新能源聚焦氧化物路線、鋰金屬負極。
此前官宣已經(jīng)制備出120Ah車規(guī)級全固態(tài)電池,能量密度720Wh/kg,正極富鋰錳基、負極鋰金屬基材料、氧化物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。
03.
設(shè)備企業(yè)
1、海目星
實現(xiàn)國內(nèi)固態(tài)及準固態(tài)電池中試產(chǎn)線多種設(shè)備和產(chǎn)線的交付及生產(chǎn),其中部分設(shè)備已實現(xiàn)480Wh/kg電池量產(chǎn)及銷售,循環(huán)次數(shù)超過400次。
2、先導(dǎo)智能
固態(tài)電極制備、固態(tài)電解質(zhì)膜制備、復(fù)合設(shè)備以及裸電芯組裝到除氣封裝和化成分容,已獲多家國際知名企業(yè)固態(tài)電池關(guān)鍵設(shè)備訂單。
3、贏合科技
已交付部分固態(tài)電池涂布機設(shè)備。
4、福能東方
公司旗下子公司超業(yè)精密具備生產(chǎn)固態(tài)電池設(shè)備相關(guān)技術(shù),占公司整體營收比例較小。
5、信宇人
有供應(yīng)固態(tài)電池相關(guān)設(shè)備。
6、豪森股份
正在儲備固態(tài)電池相關(guān)設(shè)備技術(shù)。
7、銀河科技
2022年與國軒高科合作研發(fā)了半固態(tài)涂布機和輥分一體機;中標廣汽因湃固態(tài)電池正負極涂布、分切及輥壓設(shè)備訂單。
8、利元亨
擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的干法電極核心裝備項目已開發(fā)成功;2021年與清陶能源簽署4份固態(tài)電池產(chǎn)線設(shè)備購銷合同,從制片段到化成分容檢測段;2022年向國軒高科交付半固態(tài)電池中試生產(chǎn)線。
9、嘉拓智能
已開展KATOP干法實驗室,在混料階段研發(fā)出高速粉碎機、密煉機、氣流磨、流化床、干法攪拌機;在壓延階段,推出了開煉機、對輥機、三輥輥壓機、雙鋼帶成膜機。
10、納科諾爾
"聯(lián)合清研電子推出八輥干法成膜覆合一體機,實現(xiàn)電極膜成型以及電極膜與集流體復(fù)合的一體化。輥壓寬度可達450mm,輥壓速度高達50m/min,通過閉環(huán)控制和實時數(shù)據(jù)采集,其精度控制在±1.5μm。
該一體機采用8輥連軋設(shè)計,融合伺服輥縫控制、測厚厚度閉環(huán)控制、切邊寬度/糾偏閉環(huán)控制、獨立收膜/收卷設(shè)計、MES系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集等多項創(chuàng)新技術(shù)"。
11、高能數(shù)造
2024年5月產(chǎn)線級全固態(tài)電池復(fù)合極片高效打印平臺(簡稱“3D-PT”)正式開啟交付,適用于固態(tài)電解質(zhì)與正/負極片、鋰金屬負極片的復(fù)合制造,實現(xiàn)高精度正、負極片雙面復(fù)合電解質(zhì)、鋰金屬負極片雙面復(fù)合電解質(zhì)打印及智能烘干,自動完成復(fù)合極片分隔收集。
12、杭可科技
已與多家固態(tài)電池廠商共同開發(fā)固態(tài)、半固態(tài)電池后端產(chǎn)線,近幾年已經(jīng)順利完成多個試驗線和量產(chǎn)線設(shè)置投產(chǎn)。
13、驕成超聲
公司超聲波焊接設(shè)備可用于固態(tài)電池極耳焊接,目前有相應(yīng)研發(fā)和布局。
(責(zé)任編輯:子蕊)