固态电池，终于迎来60亿的春风
固态电池，终于迎来60亿的春风顶层设计开足马力，相关企业获得的是真金白银的支持，目前这个消息已经得到多位知情人士确认。一旦落地，也将是政府部门首次对固态电池研发进行规模资金支持。中国已经成为全球新能源产业链最完整的国家，同时也是新能源车最大的市场，而业内共识则认为，固态电池是电动车下一阶段竞争的核心。此时国家队入场，一直处于炒作阶段的固态电池，可能真的要落地了。01一股春风吹来据《中国日报》报道称，国内打算投入大约60亿元推动全固态电池的研发，目的就是要推动固态电池的技术尽快从实验室走向市场。而具备这些条件的企业包括了宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利这六大企业。有知情人士透露，这个项目一共分成七个子项目，聚焦聚合物和硫化物等不同的技术路线。有内部人士透露，目前已经开始了项目答辩。在业内主流观点中，全固态电池根据电解质不同，主要可划分为三个主要技术路线，其中之二就是聚合物电解质和硫化物电解质两种技术路线。聚合物电解质，主要是由基体和锂盐组成，基体为聚氧化乙烯等高分子聚合物，具备安全性高、重量轻、容量大等优点。而硫化物电解质主要分为晶态与玻璃态两类，离子电导率较高，但化学稳定性相对较弱。其实早在今年年初，国家就已经有支持固态电池发展的苗头了，2024年1月21日，在中科院院士欧阳明高的牵头下，“中国全固态电池产学研协同创新平台”在北京正式成立，同时举办“中国全固态电池创新发展高峰论坛”。这是一个致力于推进我国全固态电池学术及产业化发展的非法人组织，目的就是为了推进固态电池的协同研发。大会的参加者不仅有以宁德时代、比亚迪为首的多家主流电池厂商，还包括了工信部、科学技术部等一系列相关政府部门。在会上，中国化学与物理电源行业协会理事长郑宏宇也明确提出，“中国全固态电池产学研协同创新平台”的成立，既是中国锂电产业发展历程中重要一步，也是落实国家战略意图。而且在三个月前，工信部就《锂电池行业规范条件（2024年本）》修订征求意见，修订版对于储能电池要求没有变化，但新增了固态电池相关要求。首次明确了对于固态电池的标准，需要单体电池能量密度≥300Wh/kg，电池组能量密度≥260Wh/kg，循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%。眼下，技术不断迭代，锂电池的容量、能量密度都已经接近极限，纯电动车的续航里程也逐渐摸到天花板，而固态电池已经成为行业下一个重点进化的方向。但值得注意的是，固态电池并不是近几年才开始研究的，时间甚至比现在的液态锂电池还要早，但是到今天为止，依然无法大规模商业化量产，可见其研发难度有多高。固态电池，顾名思义，是一种使用固体电极和固体电解质的电池。传统锂离子电池包括正极、负极、电解液、隔膜四大组成部分，但这种结构有非常大的缺点，那就是隔膜承担的保护作用，无法保证绝对的安全，有被电子击穿的风险，从而发生爆炸。液态电池为了保证安全性，电解液和隔膜这两个东西加起来的体积就占了电池的40%左右，极大地压缩了能量密度。但固态电池，不但可以把密度更大的固体电解质塞进去代替这两种东西，还可以让正负极之间的距离缩短到10微米左右。所以固态电池相比于传统液态电池具有高能量密度和更稳定的优点。02再让子弹飞一会固态电池很强，但确实需要时间孵化。作为纯电车领域“技术珠峰”，固态电池的技术阻碍不仅来自于材料体系的迭代升级，以及固-固接触问题，制造工艺的优化也有巨大挑战。比如其正极材料，高镍三元正极安全性差且易发生热失控问题，需要转向超高镍、富锂锰基等新材料。而且固态电池的电解质由液态转固态，因此三大主流技术路线的电解质问题仍没有找到最优解。目前固态电池的研发，主要集中在中日韩美欧五个国家和地区，整体仍处于研发和试验阶段，欧美地区更是寄希望于通过固态电池，改变现有动力和储能电池格局。仅从固态电池的技术来源和布局上看，日本仍处于领先的地位，中科院院士欧阳明高曾表示，从全球固态电池产业布局来看，中国的企业最多。其次是日本，日本企业虽然不多，但个个实力很强。截至2022年9月初，在全球固态电池领域的专利申请数量中，近45%来自日本，中国、美国、德国、韩国紧随其后。其中，丰田是在固态电池领域专利申请数量最多的企业，拥有全固态电池专利1300多项。而根据智慧芽全球专利库的数据，截止2023年10月，中国国内公司有关全固态电池的专利，不足100项。此外，全球固态电池专利数持有者第二、第三名也都是日本公司，前六名均被日本和韩国包揽。以日系车企为例，根据丰田去年发布的规划，最早到2027年，其向市场投放搭载全固态电池的电动汽车；日产则计划在2028年推出首款搭载全固态电池的量产车型；本田规划在2025年后推出全固态电池车型。韩国的研发以三大电池商为主，分别为LG新能源、SKOn、三星。三家电池商在全固态电池技术方面都有不少实质性的进展，尤其是三星，作为唯一在专利前五的非日系企业，三星计划在2027年前推出能量密度超过900Wh/kg的全固态电池，此类电池可能会首先用于电动汽车，然后用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑等电子产品。而美国以初创电池企业为主，与车厂共同研发，例如SolidPower和宝马合作，QuantumScape和大众合作。从时间上看，产业化的时间基本都是在2027-2030年。虽然中国在锂电池的产业研发上起步较晚，但已经从追赶者变成了竞争者，固态电池产业自去年开始就取得了不少进展。去年6月，卫蓝新能源宣布将360Wh/kg半固态锂电池电芯正式交付蔚来汽车，去年底，蔚来创始人李斌直播实测了150kWh电池包行驶距离达1044公里。今年的4月份，自从智己发布首个量产上车的“超快充固态电池”智己L6以来，就像引爆了中国固态电池的引线，不少企业公布了研发进展或成果。广汽集团官宣实现了全固态电池能量密度达到400Wh/kg以上，较当前量产的液态锂离子电池体积能量密度提升52%以上，可以实现超1000公里续航，其全固态电池量产装车的时间点为2026年，将搭载于旗下昊铂车型。同样在4月份，宁德时代首席科学家吴凯在CIBF2024先进电池前沿技术研讨会上称，宁德时代计划在2027年小批量生产全固态电池，不过其并未披露全固态电池批量装车的时间表。长安汽车也表示，预计到2030年推出包括液态、半固态和固态在内的8款自研电芯。紧接着，上汽集团在一次新能源技术发布会上宣布，他们的全固态电池将采用聚合物-无机物复合电解质技术路线，并计划于2026年实现量产。这种全固态电池的能量密度预计超过400Wh/kg，体积能量密度超过820Wh/L，电池容量能超过75Ah。当然，技术上车是好事，但也应该看到差距，国家队下场就像给企业指明了方向，具体到市场和外国企业拼刺刀，还得看企业自身实力。至于能否在技术上实现突围，让子弹再飞一会。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432945.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432945.htm
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