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半固态电池装车进入倒计时 2022年预期会加速

2022-01-19 16:24:06 来源:电池中国   作者: 方倾燃

固态电池的商业化道路在众多企业的努力下,正愈发清晰,预计2022年将是导入、起量的关键一年。

不过,需要指出的是,包括2022年,乃至后面3至5年,仍然只是半固态电池开始批量装车应用,全固态电池的发展之路目前来看依然非常遥远。

日前,孚能科技在回复投资者咨询时表示,公司半固态电池送样给整车客户获得了良好反馈。值得注意的是,2021年12月,曾有媒体报道称,孚能科技固液混合电池(A样)已送交戴姆勒奔驰,消息称“此次送去德国的是能量密度达330Wh/kg的孚能半固态电池第一代产品,将在不久后开始测试电池原型产品。”

对于上述说法,孚能科技的答复是:此事(固液混合电池A样)涉及商业机密,不方便回答。

不过,我们结合前述回答,可以推测,孚能科技的半固态电池——固液混合电池正在有序推进中。

实际上,2021年以来,固液混合的半固态电池已经频频登场亮相,从年初的蔚来360Wh/kg半固态电池包,到卫蓝新能源、国轩高科的固液混合电池参数曝光,再到SES发布固液混合锂金属电池,再到江西赣锋锂电第一代固态电池装车,固液混合的半固态锂电池的商业化进程开始加速。

政策层面,国家科学技术部高新技术司副司长续超前表示,“十四五”期间,科技部将坚持电动化、智能化、网联化发展方向,围绕电动汽车产业链最关键的动力电池,开展固液混合高性能锂离子电池、无钴电池等共性关键技术的研发。

从多家“尝鲜”企业的量产、装车时间点来看,预计2022年固液混合电池的量产进程会提速。

01

多家企业披露半固态电池进展

2022年产品预计批量落地

自2021年1月,蔚来汽车率先在业内打响了半固态电池装车时间第一枪,半固态就开始逐渐受到关注。彼时蔚来汽车并未透露电池供应商是哪家,随后关于该电池供应商业界猜测也是众说纷纭。

2021年7月,“在车用领域,我们能量密度达到270Wh/kg,可以通过针刺的高安全车用固液混合动力电池已经进入SOP,可以实现批量装车,正在按计划推进更高能量密度的固态动力电池研发和工程化,2022年下半年就会给客户提供批量验证。”北京卫蓝新能源科技有限公司副总经理李永伟向电池中国透露,卫蓝新能源固液混合电池的制造工艺流程和装备与目前液态电池工艺流程和装备差别也不大,基本上90%以上都是相同的。但是在关键的工艺环节,比如混料,因为要加入固态电解质,采用的设备会有所不同;另外在注液和原位固态化环节,其操作方式和现在的液态电池也不一样。

同年11月,卫蓝新能源还获得了来自小米集团、华为等战略机构的投资,该项目估值达50 亿元,获得投资额约5亿元。此外,有消息称,蔚来的半固态电池方案也是由卫蓝新能源提供,这可能是宁德时代之外,蔚来引入的第二家电池供应商。

2021年,国轩高科在固液混合电池领域的进展也同样突出。

2021年11月,国轩高科董事长李缜公开表示,公司为国内某高端纯电动汽车配套的半固态电池实现了续航里程超1000公里,比其第一代车型提高了一倍。但李缜并未透露,配套的车企、车型信息。

而在此之前的10月,国轩高科工程研究总院常务副院长徐兴无在接受媒体采访时表示,国轩高科已经布局更安全的半固态电池,“其理念非常简单,可以用高镍9系,也可以用硅负极,我们年底会做到360Wh/kg的半固态电池,本来就是一个包,铁锂的75度电,三元的是100度电,半固态电池是150度电,同样一个包可以跑到1000公里。”

据国轩高科透露,其半固态电池预计将在2022年四季度开始小批量量产装车,在2023年实现产业化。

2021年12月,首批搭载赣锋锂电第一代固液混合锂离子电池的东风E70在江西新余进行试车仪式,该车型将在春节前交付。目前,赣锋锂电已建成0.3GWh混合固液锂离子电池生产线并投入使用,具备批量化生产能力,并在不断提升产能。

赣锋锂电相关负责人表示,公司实现了基于柔性固态隔膜的混合固液锂离子电池装车,电池在具有优良电化学性能基础上,可以通过包括针刺、挤压、过充、高温热箱等高于最严苛国标的滥用测试。

电池中国从赣锋锂电了解到,该款电池能量密度与目前主流三元电池类似,能量密度在260Wh/kg附近,循环寿命已满足目前乘用车使用需求。

同时,赣锋锂电第二代固态电池,单体能量密度将达到360Wh/kg,2021年一季度已完成B样开发,预计2022年一季度将完成C样开发,2023年一季度完成SOP阶段。

另外,SES在2021年11月也发布了其固液混合电池研发情况。据悉,SES已经研发出容量高达107 Ah,重量仅0.982 Kg,能量密度为417 Wh/kg、935 Wh/L的Apollo™混合锂金属电池。

目前,SES正在上海建设超级工厂,计划于2023年竣工,建成后产能将达到1GWh。

02

全固态不仅仅是很遥远的问题?

很多专业人士预判,全固态电池可能要10年后才具备完全商业化条件,甚至更远。企业方面,包括宁德时代、本田等电池企业、车企都预测全固态电池在车上应用预计会是在2030年左右才可能的事情。

2021年3月,浙江锋锂新能源总经理许晓雄更是直言:个人认为,固液混合(半固态电池)可能是车用动力电池的终极路线。

许晓雄解释称,对于电动汽车来说,全固态不一定能用得上,这里面还有很多问题,比如低温性能、成本、规模化量产的装备突破等,目前来看这些点要突破还是挺艰难的,这也是为什么丰田汽车一而再再而三地推迟全固态电池车示范应用的原因。

同年11月,SES创始人胡启朝表示,SES最开始研发的点是全固态电池,但是我们现在想跟大家说,我们不是固态电池企业,我们放弃了全固态锂金属技术路线,选择了(固液)混合锂金属路线。

胡启朝解释称,放弃全固态锂金属电池,是因为其主要性能指标很难与现有成熟的液态锂离子电池相媲美,且量产难度非常大。不过,胡启朝表示,他们发现,混合锂金属电池,与目前主流的液态锂离子电池有60%左右的材料、生产制造工艺等产业链是共用的,且能量密度、安全性等有明显优势,循环寿命也有不错的表现。

从设备兼容性、成本控制、技术实现以及性能表现等来看,固液混合电池都是目前主流液态电池的良好迭代,而全固态电池技术想要实现产业化,还面临着非常多的问题需要解决,如固态电解质的离子电导率较低、固固接触界面的阻抗上升等。

这些难题何时能有突破,还需要继续观察,但就目前技术所能预测的时间推进来看,固液混合态电池,或在未来几年会规模化装车,甚至可能成为重要路线之一。

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