加载中 ...
首页 > 行业 > 锂电 > 正文

锂金属电池向续航开战

2022-01-14 20:39:52 来源:虎嗅   作者: 雨林下 Lewis

1月11日,位于四川的天齐锂业(002466)发布公告称,旗下参股的高性能锂金属电池制造公司SES即将在纽交所上市。借此机会,锂矿巨头也将在新型电池领域中占有席位。

梳理SES的投资者会发现,除了天齐锂业,还包括通用、现代、起亚、吉利、上汽等一长串汽车大佬。

多家龙头公司的同时参股,可见产业对锂金属电池的重视。

锂金属电池和锂离子电池都属于锂电池大类,两兄弟的主要区别在于负极材料。

前者以石墨和硅为负极,经过二十多年的发展已被广泛应用。但比容量低,难以进一步突破能量密度的瓶颈,于是,人们盯上了高比容量的锂金属,并将之视为下一代电池体系的“潜力股”。

不过,锂金属的应用也有一些老大难:首要,是锂枝晶生成导致的安全隐患。

在电池多次充放电后,锂金属表面会不断生长树枝状锂晶体,大量尖锐的枝晶会对隔膜产生应力并将其刺穿,引发短路爆炸等的热失控,仿佛一个不定时的炸弹。

上世纪80年代,凭借首个试水锂金属电池而风靡一时的加拿大Moli Energy公司,就因多起着火事件从辉煌沦为没落,血泪教训也令整个工业界转向青睐石墨负极。

其次,是锂金属的无限体积膨胀会导致其锂电极粉化、电解液消耗、大量产气鼓胀。

尽管锂金属过于“顽皮”,但由于底子出色,电池厂商们一直没放弃驯服这种活泼的负极材料。

宁德时代中国区乘用车解决方案部总裁项延火在2021年全球新能源汽车大会上透露,“经过近10年的攻关研究,我们认为采用锂金属为负极材料的全固态金属电池是固态电池的最优发展方向。”他指出,该技术可从本质提升电池安全性和能量密度,宁德时代将持续投入,但目前关键技术和工艺仍需行业共同攻克。

赣锋锂业(002460)在2020年业绩说明会中提及,其研发的第二代固态电池基于高镍三元正极、含金属锂负极材料,能量密度超过350Wh/kg,循环寿命接近400次。去年,旗下宜春赣锋还计划投资22亿元在江西分期投建“高比能固态电池超薄锂负极材料项目”。

在海外,日本国家工业科学技术研究所、韩国三星研发研究所、特斯拉澳大利亚研究所也在推进锂金属电池研发。

祥峰投资管理合伙人郑俊聪为虎嗅解释了锂金属电池受资本重视的原因:第一,相较其它动力解决方案,其同等体积下能实现能量存储翻倍;第二,快充技术的超前实现利好商业化落地;第三,对比锂离子电池价格上涨不多,是物美价廉的性价比优选。

2021年11月,SES公司发布了一款容量为107Ah的Apollo™锂金属电池,重量仅0.982Kg,能量密度为417Wh/kg、935Wh/L,是已知目前全球单体容量最大的锂金属电池。

为了更具体的了解这一技术路线,虎嗅向SES公司创始人胡启朝博士一探究竟。

胡启朝告诉虎嗅,近些年大家一直在研发锂金属电池,但还从来没有公司把电芯做到车规级,所以Apollo™的出现在业界引起了一定震动。

 

市面上的电池起名方式很多种,有的是根据正极材料,比如三元锂、四元锂、磷酸铁锂;有的是根据电解液,比如固态、混合;有的是根据负极材料,比如锂金属、锂离子。

纵观锂金属电池周身,和锂离子电池有60%的相似度。产线和工艺的兼容性很高,正极材料、隔膜几乎都可以沿用,剩下40%的差异体现在电解液、负极材料和软件监测上。

高浓度锂盐电解液的改良可以使锂枝晶变得平滑而密集,避免刺破隔膜,也令正极在高电压下具备很好的氧化稳定性,不易燃。

锂金属的化学体系和传统石墨、硅完全不同,因此不能使用常规锂离子电池的电极,需要重新开发。

监测电池的寿命和失效机制也需要新的软件概念。对锂金属电池来说,外部环境对隐形性能的影响有时比电芯中的材料对系统的影响还大,所以要严格掌控电芯的环境、温度、压力、湿度和充放电快慢。

电池换上锂金属负极材料对车企的主要意义在于,它可以大幅提升车的续航里程,降低单位能量密度的成本。大众、福特、本田、宝马、吉利等知名车企几乎都在进行布局。

车企一般会有很多条线的不同品牌,针对高端线的车型,比如保时捷、凯迪拉克会配合使用成本较贵的高镍三元锂做正极,针对中低端的大众品牌,比如雪佛兰、上汽、马自达会搭配相对便宜的磷酸铁锂做正极。

言及应用进度,胡启朝表示,一般新型电池上车前需要经历工程样品、A样品、B样品、C样品、量产几大环节,其中工程样品约有五年开发周期,A样品有两年,B、C样品各一年,最后再量产。目前SES已经和通用、现代签了锂金属电池A样品功能开发协议,预计2025年左右可以上车。

作为全球最早开始和大型车企做锂金属A样品共同开发的公司,胡启朝认为,SES提早和下游厂家进行协作磨合既是时间上的先发优势,也是核心技术之外的另一护城河。

原材料除了锂,镍也荒

动力电池正处于全面升级的浪潮,各支科研队伍无死角的向细分板块发起进攻。但拼完技术后,最终会回归落脚到成本,比的还是原材料。

锂作为主角,自然是舞台追光灯的焦点。不光一级市场的各国土豪老板纷纷下注,重金抢矿,二级市场相关股票也量价齐升,涨势喜人。

天齐锂业是SES公司持股9.34%的原材料供应商,早早就布局了锂产业,还抢占时机蛇吞象,并购了全球最优质的锂辉石矿泰利森锂矿,参股国内最大的盐湖锂矿扎布耶盐湖,拿下四川雅江县措拉锂辉石矿的采矿权,无疑是电池公司坚实的大后方。

当然,光鲜的背后也有代价。由于扩张激进,尤其是2018年高溢价收购智利SQM公司23.77%股权后,天齐锂业一度被严重债务危机缠身,2021年Q2才是其连续七个单季度以来的首次盈利。即便当下危机基本解除,但资金周转的压力始终还在。

“锂荒”共识上,胡启朝向虎嗅补充了对“镍荒”的判断。全球电动汽车电池已经有数百GWh了,到2030年可能会有数TWh,若那时动力电池的总成本降到60美元/KWh以下,基本就挤不出多少利润给上下游,而且能比的,就只剩谁手里还有矿。

但在整个电池体系里,除了锂,镍、锰、钴也很稀缺,特别是镍。

眼下,提高含镍量是趋势。诸如三元、四元锂电池里的镍比例均从以往的50%提升到了80%甚至更高,然而镍在地壳中的含量连锂的1%都不到,所以,未来也要考虑镍荒的可能。

竞争会为个体公司带来压力,更会为行业催生效率。不得不说,创业新秀的不断涌现让下一代动力电池的赛场越发精彩激烈。

而随着产业发展进程的加快,技术公司的评估标准也会相应提高。

参数高低之外,产线的完备、上游的联动、客户的拓展、团队的管理等多个维度,都将迫使理工出身的科技创始者们走出数字逻辑的舒适圈,迎头处理更复杂的市场环境,感受扑面而来的情绪挑战。而这些,或许才是横亘在新技术商业化前最难的。

“新能网”的新闻页面文章、图片、音频、视频等稿件均为自媒体人、第三方机构发布或转载。如稿件涉及版权等问题,请与

我们联系删除或处理,客服邮箱alikiki@126.com,稿件内容仅为传递更多信息之目的,不代表本网观点,亦不代表本网站赞同

其观点或证实其内容的真实性。

  • 声音提醒
  • 60秒后自动更新
  • 全国乘用车市场信息联合会11日公布最新中国汽车销量数据,数据显示特斯拉上海超级工厂2021年12月交付量达70847辆,闯入纯电动汽车月销7万阵营。 2021年,特斯拉上海超级工厂共交付车辆48.413万辆,同比增长235%,其中有超过16万辆的海外市场交付,满足欧洲、亚洲等10多个国家的需求。值得一提的是,特斯拉2021年全球交付量为93.6万辆,上海超级工厂占比高达51.7%,占据特斯拉全球交付量的“半壁江山”。 特斯拉方面表示,得益于高度智能化、数字化和高达86%的零部件本地化率,上海超级工厂产能在2021年实现进一步提升,2021年第三季度,上海超级工厂Model3、Model Y季度产量也首次超过加州弗里蒙特工厂。 此外,特斯拉上海研发创新中心和特斯拉上海超级工厂数据中心均在2021年建设落成。 上海研发创新中心也是特斯拉首个设立在海外、以整车开发为基础的研发中心,包括软件、硬件、电子、材料、动力及能源工程团队,共设置28个实验室,现阶段专注于特斯拉在中国的软硬件、流程和技术的开发工作,同时承担中国市场的应用适配和标准测试,并参与全球AI机器学习的相关研发工作。上海超级工厂数据中心则用于存储工厂生产等中国运营数据。

    09:36
  • 12日,工信部发文表示,2021年,中国汽车产销分别完成2608.2万辆和2627.5万辆,同比分别增长3.4%和3.8%,结束了连续3年的下降趋势,为我国工业经济持续恢复发展、稳定宏观经济增长贡献了重要力量。 其中,新能源汽车销售完成352.1万辆,同比增长1.6倍,连续7年位居全球第一;搭载组合辅助驾驶系统的乘用车新车市场占比达到20%。 2021年,中国品牌乘用车累计销售954.3万辆,同比增长23.1%,市场份额达44.4%,同比提升6个百分点;汽车整车出口201.5万辆,同比增长1倍,创历史新高。 下一步,工信部将全力以赴维护汽车工业平稳健康运行,加大力度推动新能源汽车和智能网联汽车发展,努力提高产业链供应链稳定性和竞争力。

    09:33
  • 据韩国《财经新闻》3日报道,韩国电池业界和调查网站Investing于3日透露,二次电池正极材料的核心材料镍的价格在伦敦金属交易所(LME)呈暴涨趋势,上月31日以每吨2.0828万美元价格成交,创10年来新高。 同时,镍的库存量呈锐减趋势,上月31日的库存仅为10.302万吨,降至1年来的最低水平。标普全球市场智能预测,到2025年,镍需求平均每年增长超过7%。据分析,镍价飙升主要是由于电动汽车动力电池需求大幅增加,供应不足,随着镍价的持续走高,电动车电池企业将面临成本增加的难题。LG化学、SK ON、三星SDI等企业已因镍、钴、锂等价格暴涨,上调了电池价格。

    09:15
  • 近年来,太阳能发电设备装机容量不断提高,但在寒冷多雪地区太阳能电池板易被雪覆盖,导致发电效率下降。密歇根大学科学家研发了一种透明涂层,可减少太阳能电池板上的冰雪堆积,使得太阳能电池板冬季发电效率达到85%。该研究成果近日发表在《先进材料技术》上。 密歇根大学材料科学与工程教授Anish Tuteja表示,寒冷多雪气候下,太阳能电池板发电量会减少80%—90%,这也成为普及太阳能发电的不利条件。该团队在研究除冰涂层过程中发现,低界面韧性和低粘附强度两项特性是除冰技术的关键,在此基础上,通过PVC材料中加入植物油,从而在低表面附着力和低界面韧性之间精确地取得平衡,实现较好的除冰除雪效果。经在阿拉斯加费尔班克斯的太阳能场上测试,涂层电池板在整个冬季的平均冰雪覆盖率约为28%,而未涂层电池板的平均冰雪覆盖率约为59%。该涂层可在寒冷的天气中喷洒或刷涂,有效期长达一年。

    09:08
  • 据宁德时代公众号,宁德时代未来能源研究院正式入驻上海闵行区。未来能源研究院将与上海交通大学合作,打造“科研创新”和“人才培养”相结合的创新平台,布局攻关一批新能源领域前瞻性技术,远期建设成为全球未来能源创新中心,助力上海打造未来能源领域生态体系,成为全球知名的新能源技术创新策源地与产业集聚地。

    11:02
  • 记者日前从国家发改委获悉,截至目前,第一批大型风电光伏基地项目已开工约7500万千瓦。 按照党中央、国务院决策部署,国家发改委加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点大型风电光伏基地项目建设,推动风电光伏行业健康快速发展,促进碳达峰碳中和目标实现。第一批约1亿千瓦大型风电光伏基地项目50个,重点利用沙漠、戈壁、荒漠地区土地资源,通过板上发电、板下种植、治沙改土、资源综合利用等发展模式,实现生态效益、经济效益、减碳效益等多重效益。 目前,第一批大型风电光伏基地项目已开工约7500万千瓦,其余项目将在2022年一季度开工。 2021年以来,我国风电、光伏装机容量、发电量均较2020年同期大幅增长。截至2021年11月底,全国风电光伏装机容量5.92亿千瓦,同比增长26.8%,稳居全球风电光伏装机容量首位。其中,风电装机容量3.0亿千瓦,同比增长29%;光伏装机容量2.9亿千瓦,同比增长24.1%。2021年1月-11月,全国风电光伏合计发电量同比增长34.7%,其中风电累计发电量同比增长40.8%,光伏累计发电量同比增长24.1%。

    10:44
  • 黑石分析师Byron Wien和Joe Zidle警告称,锂电池意外短缺可能会令电动汽车行业的上行产生风险。 Wien和Zidle将锂电池列为2022年值得关注的十大意外之一。 他们表示,“美国的绿色能源计划遭遇挫折,它发现无法购买足够的锂电池来为计划生产的电动汽车提供动力。中国主导着锂市场,以及用于制造传动杆的钴和镍市场,它选择保留这些大宗商品的大部分供应,供国内使用。” 黑石认为Lithium Americas(LAC.US)、Standard Lithium(SLI.US)、Rock Tech Lithium Inc、Albermarle(ALB.US)和Livent Corporation(LTHM.US)都是值得关注的锂电池公司。 与此同时,特斯拉(TSLA.US)、通用汽车(GM.US)、福特(F.US)、Fisker、Rivian Automotive(RIVN.US)和Lucid Group(LCID.US)等电动汽车厂商都希望在扩大规模的同时降低电池成本。

    11:11
  • 据报道,特斯拉的能源部门正鼓励员工反对加州公共事业委员会(California Public Utilities Commission)的一项提案。据了解,该提案会让客户在使用太阳能时,实际费用变得更加昂贵。 据悉,在此前若客户的太阳能设备产生了多余的太阳能,客户可以选择将其送回电网,同时,客户也可获得一笔额外的收益。而该提案将降低向那些生产多余太阳能并将其送回电网的客户所支付的费用,并同时增加每月与电网并网的费用。这可能会降低消费者从特斯拉那里购买该公司旗下太阳能产品的欲望。特斯拉建议员工向监管机构提交相关意见,以及加入Solar Rights Alliance。

    15:58
  • 12月30日,宁德时代发布公告,宁德时代拟通过全资子公司四川时代新能源科技有限公司在四川省宜宾市三江新区内投资建设动力电池宜宾制造基地七至十期项目,项目总投资不超过人民币240亿元,占地面积3200亩。 同日发布公告,宁德时代与浙江远景签订《关于供需联动和产能保证的商务协议》。协议中约定,宁德时代将在2022年至2026年期间向浙江远景供应动力电池产品。合作期间,合计采购量不低于 57GWh,每年度具体采购量由双方在前一年的9月30日前锁定,并通过签署书面协议进行约定。 据了解此前12月24日宁德时代贵州新能源动力及储能电池生产制造基地项目在贵安新区开工。规划建设年产60GWh动力及储能电池生产制造基地。该项目将分为两期建设,一期用地约885亩、设计年产能30GWh动力及储能电池生产线及相关配套。

    09:19
  • 12月21日,玉柴在北京理工大学正式发布中国首台商用车燃氢发动机。该款发动机点火实现稳定运行,标志着玉柴在掌握大规模、低成本利用氢能的关键技术上迈出了关键步伐。

    20:20
  • 记者日前从国家能源局获悉:今年前11月,我国新能源发电量达到10355.7亿千瓦时,年内首次突破1万亿千瓦时,同比增长32.97%,占全国全社会用电量的比例达到13.8%,同比提升2.14个百分点。10355.7亿千瓦时,基本相当于今年同期的全国城乡居民生活用电量数据。 前11月,全国风电发电量、太阳能发电量、生物质发电量分别达到5866.7亿千瓦时、3009亿千瓦时、1480亿千瓦时,同比分别增长40.8%、24.3%、23.4%,新能源发电量对全国电力供应的贡献不断提升。与此同时,新能源消纳取得新进展,风电、光伏利用率分别达到96.9%、97.9%。 据介绍,我国风电、太阳能发电累计装机容量稳居世界首位,今年海上风电装机容量跃居世界首位。 据国家能源局介绍,2022年要推进东中南部地区风电光伏就近开发消纳,积极推动海上风电集群化开发和“三北”地区风电光伏基地化开发,抓好沙漠、戈壁、荒漠风电光伏基地建设。此外,要积极稳妥发展水电,核准开工一批重大工程项目。有序推进生物质能开发利用。

    12:38
  • 2021年12月25日,“领跑氢能未来·共创双碳时代”京津冀燃料电池汽车示范城市群启动会议在大兴国际氢能示范区隆重召开。 会议发布了《京津冀燃料电池汽车示范城市群实施方案(简本)》《京津冀燃料电池汽车示范城市群年度任务计划》《京津冀燃料电池汽车示范城市群工作机制》等多个文件。同时,中国科学院院士李亚栋、清华大学车辆与运载学院院长李建秋、北京清华工业开发研究院院长金勤献、中国工业气体工业协会秘书长洑春干、北京清华工业开发研究院副院长朱德权五位专家被授予“京津冀燃料电池汽车示范城市群特聘专家”称号。 启动会议结束后,随即召开京津冀燃料电池汽车示范城市群第一次工作推进会。

    12:32
  • 近日,东方日升旗下子公司东方日升新能源(香港)有限公司和TASCO JOINT STOCK COMPANY(越南塔斯克公司)一起与VIETNAM ELECTRICITY(越南电力集团)签订了越南太阳能电站EPC总承包协议,包含100MW和50MW项目。这表明东方日升拥有深厚的国际化运营经验,企业一体化实力保证供应链稳定,为项目推进保驾护航。 越南电力集团是越南国有公司,在当地电力发电、电力传输、配电和电力销售等领域实力领先,是支撑越南全国电网统一管辖的中坚力量,也是推动当地太阳能项目建设的核心公司。根据越南国家可再生能源发展战略,到2030年,越南政府计划将太阳能发电装机容量扩大至12GW,巨大的市场潜力仍待进一步开发。东方日升与越南电力集团通过此次EPC总承包项目达成战略伙伴关系,未来双方将进一步拓展合作纵深,以专业服务、国际化运营水准助力越南光伏市场高质量发展。 东方日升香港公司总经理袁建平表示:“我们非常荣幸获得越南电力集团的充分信任,为关系到越南国家供电网络升级的历史性项目提供EPC整体服务。东方日升将凭借丰富的全球运营经验与专业知识、先进技术,助力该项目以最高的质量和安全水平完成建设,为业主带来最现代化的新能源组件工艺,实现客户生态收益与经济收益同步增长。未来东方日升也将加强与合作客户及越南省级客户的关联,随时准备协助越南各地区实现能源转型和可持续发展,携手迈入全球‘零碳时代’,共赴新能源绿色未来。”

    23:00
  • 据行业媒体报道,苹果首款电动车Apple Car或将于明年9月问世,比原先规划提早至少两年,原型车已经在美国加州上路测试。有供应链人员透露,苹果按照iPhone备料催货惯例,近期向和大、贸联-KY、和勤、富田等台湾汽车零组件厂提出备货要求,将相关业内企业入列首批供应链。 在智能终端行业进入成长趋缓期的当下,不少公司开始逐步从传统电子制造切入新能源的动力与储能的赛道,包括早期的电池类标的,随之带动的则是等电池结构与连接件的制程公司。机构指出,未来随着苹果智能汽车的推出,中性条件假设下,苹果获得全球5%市场份额,对应智能汽车销量约287万辆,对应的营业收入约765亿美元,参考当前新能源汽车领域可比公司估值水平,该项业务中长期有望为公司带来近万亿美元的估值贡献。

    22:48
  • 12月19日,由中国能建广东火电承建的福山循环经济产业园生活垃圾应急综合处理项目5号机组顺利通过“72+24”小时满负荷试运行。 福山循环经济产业园生活垃圾应急综合处理项目,是目前国内处理量最大的垃圾发电工程,也是广州市重点建设项目。项目配置6台800吨/日炉排焚烧炉、3台50兆瓦汽轮发电机组,同时配套烟气净化系统、污水处理设施、灰渣综合处理设施等相关配套设施。项目全面建成投产后,预计日均处理生活垃圾4000吨,年处理垃圾超过140万吨,年发电量11亿千瓦时。

    14:55