作為未來(lái)的電池，固態(tài)電池還有另一個(gè)爆炸性的消息。 哈佛大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種用于電動(dòng)汽車(chē)的新型固態(tài)鋰金屬電池，預(yù)計(jì)3分鐘內(nèi)充滿電，可持續(xù)20年。
制度分析表明，如果固態(tài)電池能夠發(fā)揮和增強(qiáng)一些安全優(yōu)勢(shì)，并努力占據(jù)能源密度優(yōu)勢(shì)，將會(huì)翻倍，循環(huán)壽命和過(guò)程優(yōu)化，它可以在主導(dǎo)方案中鞏固其核心潛在客戶。如果性能和成本進(jìn)步顯著，市場(chǎng)將擴(kuò)大，成為鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)路線。到2025年，全球固態(tài)電池市場(chǎng)空間可達(dá)數(shù)十至數(shù)千億千瓦時(shí)，規(guī)模達(dá)1000億美元。
目前，a股市場(chǎng)部分上市公司已在固態(tài)電池領(lǐng)域布局，并已形成一定產(chǎn)能，未來(lái)將受益于全球固態(tài)電池市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。
全球固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展
所謂固態(tài)電池是一種新的電池技術(shù)，與目前常用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同，固態(tài)電池是使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。
現(xiàn)在，科學(xué)界普遍認(rèn)為，鋰離子電池已經(jīng)達(dá)到極限，近年來(lái)，固態(tài)電池被視為鋰離子電池的潛在繼承者。使用玻璃化合物制成的鈉作為導(dǎo)電材料的鋰固態(tài)電池技術(shù)，可以取代以前的鋰電池電解質(zhì)，大大提高鋰電池的能量密度。
固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池，因此其能量密度、安全性等領(lǐng)域比傳統(tǒng)鋰離子電池具有突出的優(yōu)勢(shì)，因此是電動(dòng)汽車(chē)的理想電池。目前各大車(chē)企和動(dòng)力電池公司都在布局固態(tài)電池。豐田、寶馬、大眾、三星等世界知名車(chē)企都在投入大量資金進(jìn)行固態(tài)電池研究，研究進(jìn)展非常迅速。
由于極強(qiáng)的應(yīng)用研究前景，目前，包括對(duì)于我國(guó)企業(yè)在內(nèi)的各國(guó)在政策上也十分重要支持固態(tài)電池的發(fā)展。
8月25日，工信部就《關(guān)于促進(jìn)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》公開(kāi)征求意見(jiàn)。 建議支持長(zhǎng)壽命、高安全性的鋰離子電池的發(fā)展。 推進(jìn)聚合物鋰離子電池、全氣候電池、固態(tài)電池、快充電池的研發(fā)和應(yīng)用。
根據(jù)中信的研究報(bào)告，如果固態(tài)電池能夠發(fā)揮和增強(qiáng)部分安全優(yōu)勢(shì)，并努力占據(jù)能源密度優(yōu)勢(shì)，那么其循環(huán)壽命和過(guò)程優(yōu)化將翻一番，可以在主導(dǎo)方案中鞏固其核心潛在客戶。如果性能和成本進(jìn)步顯著，市場(chǎng)將擴(kuò)大，成為鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)路線。到2025年，全球固態(tài)電池市場(chǎng)空間可達(dá)數(shù)十至數(shù)千億千瓦時(shí)，規(guī)模達(dá)1000億美元。據(jù)專家保守估計(jì)，到2030年，全球固態(tài)電池需求預(yù)計(jì)將達(dá)到5億千瓦時(shí)，市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)3000億元。
固態(tài)電池新技術(shù)引人關(guān)注。
固態(tài)電池具有獨(dú)特性能研究獲得了業(yè)內(nèi)外諸多問(wèn)題關(guān)注，而近期的一則新聞則又為這團(tuán)“烈火”上又添加了一把“干柴”。近日，美國(guó)哈佛分析大學(xué)中國(guó)科學(xué)家為電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)了學(xué)生一種發(fā)展新型固態(tài)鋰金屬電池，該電池技術(shù)有望可以實(shí)現(xiàn)3分鐘內(nèi)完全進(jìn)行充電，并且可持續(xù)時(shí)間使用20年。相關(guān)課程論文已經(jīng)發(fā)表在最近的《自然》雜志上。
據(jù)媒體報(bào)道，原型電池的充電速度可達(dá)3分鐘，在其生命周期內(nèi)可回收10000多次。 研究人員說(shuō)，即使是最好的充電周期現(xiàn)在也只有2000到3000次，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)改變“游戲規(guī)則”。 此外，該電池使用純金屬形式鋰代替目前市場(chǎng)上電動(dòng)車(chē)電池中使用的鋰離子，并采用特殊的夾層多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以更好地避免故障和火災(zāi)等問(wèn)題。
現(xiàn)在，一家新成立的公司宣布，它已經(jīng)獲得了哈佛大學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)辦公室的獨(dú)家許可，可以將該技術(shù)商業(yè)化，目標(biāo)是將電池縮小到巴掌大小的“靈活包裝”，其組件封裝在一個(gè)鋁涂層薄膜中。
不過(guò)，固態(tài)電池雖是一項(xiàng)極有前景的電池管理技術(shù)，但也存在對(duì)于一些企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。首先是進(jìn)行成本控制問(wèn)題，有業(yè)內(nèi)人士表示，擺在車(chē)企、電池廠商面前最大的問(wèn)題學(xué)生還是固態(tài)電池的成本，這點(diǎn)主要原因是因?yàn)楣虘B(tài)電池目前我國(guó)并沒(méi)有建立完善的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)作為重要支撐，同時(shí)原材料采購(gòu)成本費(fèi)用昂貴，對(duì)生產(chǎn)加工工藝和生產(chǎn)安全設(shè)備也有著更高的要求。
其次是商業(yè)化發(fā)展問(wèn)題，一些相關(guān)專業(yè)社會(huì)人士預(yù)判，全固態(tài)電池可能要10年后才具備一個(gè)完全商業(yè)化條件，甚至沒(méi)有時(shí)間更長(zhǎng)。
許多上市公司配置固態(tài)電池
由于固態(tài)電池的短期限制，還沒(méi)有大規(guī)模推廣的跡象，因此，目前的市場(chǎng)主要是半固態(tài)電池等中間產(chǎn)品。無(wú)論是固態(tài)電池還是半固態(tài)電池，目前已有多家 A 股上市公司在這一領(lǐng)域進(jìn)行了部署。
軒高科曾表示，其高安全性半固態(tài)電池單次能量密度為360 kWh\u002Fkg，配套車(chē)型電池組容量達(dá)到160 kWh，續(xù)航里程超過(guò)1000公里。半固態(tài)電池滿足客戶需求，預(yù)計(jì)今年年底裝車(chē)，明年批量發(fā)貨。
德?tīng)柟煞葑?018年開(kāi)始發(fā)展布局全固態(tài)電池等產(chǎn)品，由日本本土企業(yè)專家?guī)ш?duì)研發(fā)，已掌握相關(guān)材料配方和制造生產(chǎn)工藝等多項(xiàng)關(guān)鍵信息技術(shù)，并取得階段性學(xué)習(xí)成果。目前樣件已完成，正在成為日本客戶端可以進(jìn)行分析測(cè)試。公司此前在互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)數(shù)據(jù)表示，主營(yíng)業(yè)務(wù)產(chǎn)品既可應(yīng)用于我國(guó)傳統(tǒng)燃油車(chē)，也可應(yīng)用于新能源汽車(chē)。
金正恩表示，截至2022年8月底，該電池一條試生產(chǎn)線、一條紐扣電池試生產(chǎn)線和一條固態(tài)電池試生產(chǎn)線已基本完成設(shè)備安裝，并正在試運(yùn)行。 固體電解質(zhì)中試研發(fā)平臺(tái)已進(jìn)入中試生產(chǎn)階段。
2022年7月16日，當(dāng)盛科技與青島能源發(fā)展有限公司在昆山簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議(2022-2025)。雙方?jīng)Q定在發(fā)展固態(tài)和半固態(tài)電池技術(shù)、固態(tài)鋰正極材料供應(yīng)、全球產(chǎn)能分布、金融和資本合作等方面建立多層次、全方位的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。此前，黨先后推出了6種新型電池材料的戰(zhàn)略新產(chǎn)品，包括雙相復(fù)合固體鋰陰極和固體電解質(zhì)兩種新系統(tǒng)材料。
業(yè)內(nèi)專家表示，目前半固態(tài)電池和固態(tài)電池同步發(fā)展，半固態(tài)電池只是一個(gè)過(guò)渡產(chǎn)品。未來(lái)，隨著全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，電池行業(yè)將迎來(lái)真正的洗牌時(shí)刻，率先實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的行業(yè)企業(yè)將有資格穩(wěn)坐第一梯隊(duì)。