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資本持續(xù)加碼,半固態(tài)電池即將量產(chǎn)裝車

時間:2021-12-28 10:12來源:蓋世汽車 作者:雷云
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自今年1月蔚來汽車發(fā)布首款150kWh固態(tài)電池,并稱搭載該電池的蔚來ET7轎車續(xù)航將超過1000公里的消息發(fā)布后,固態(tài)電池的關注度就直線上升。臨近年關,這一被視為下一代動力電池發(fā)展方向的技術,又狠狠刷了一波存在感,相關布局企業(yè)不但頻獲資本青睞,同時其量產(chǎn)之路也有實質性的進展。

多家固態(tài)電池企業(yè)再獲融資

據(jù)不完全統(tǒng)計,全球范圍內致力于固態(tài)電池技術研發(fā)與應用的車企與動力電池企業(yè)有40多家,其中不少具備實力的企業(yè)都備受資本追捧。近期,國內的輝能科技、衛(wèi)藍新能源;國外的Factorial Energy等均被曝出再次收獲了大量的融資。

10月29日,輝能科技宣布完成新一輪融資,融資金額為3.26億美元(約合20.85億元人民幣),投資方包括春華資本、丹豐資本和軟銀中國。天眼查顯示,這已是輝能科技獲得的第5輪融資。

輝能科技表示,此次融資將主要用于輝能固態(tài)鋰電池量產(chǎn)建設及全球擴產(chǎn)規(guī)劃,旨在促成公司在2023-2025年間于亞洲、歐洲及美國的擴廠建設,以滿足主流車廠對優(yōu)質動力電池當?shù)刂圃旌彤數(shù)毓┙o的需求,從而加速為其新能源汽車戰(zhàn)略合作伙伴提供固態(tài)電池解決方案。

據(jù)了解,輝能科技成立于2006年,2013年以來相繼推出了三款固態(tài)鋰電池,并在消費電子領域實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。近年來,輝能開始加速在新能源車汽車領域的重點布局。

2019年,輝能科技與蔚來汽車、愛馳等新勢力車企簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。2020年,輝能科技又與一汽簽了框架協(xié)議。據(jù)輝能科技創(chuàng)始人兼CEO楊思枏曾透露,除了一汽之外,還有多家國字頭車企和合資企業(yè)與公司簽訂了框架協(xié)議。“雖然是示范性,但這些車會真實投入到市場當中,每家車企的規(guī)模大概在3000-5000臺。”

蔚來,電池,固態(tài)電池

小米汽車公司成立合影,圖片來源:小米

11月26日,小米集團、華為等戰(zhàn)略機構將投資衛(wèi)藍新能源的消息被放出。據(jù)消息人士透露,華為、小米集團和順為資本在今年8月已經(jīng)簽字決定投資衛(wèi)藍新能源,該項目估值50億人民幣,衛(wèi)藍新能源獲得投資額約5億元。

作為中國科學院物理研究所清潔能源實驗室固態(tài)電池技術的唯一產(chǎn)業(yè)化平臺,衛(wèi)藍新能源是國內最早一批實現(xiàn)固態(tài)電池批量生產(chǎn)的企業(yè)。去年8月,衛(wèi)藍新能源在江蘇溧陽的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)示范基地,就已經(jīng)建成了2億瓦時的混合固液固態(tài)動力電池示范生產(chǎn)線。其產(chǎn)出的固態(tài)電池產(chǎn)品能量密度可達到270Wh/kg,已在工業(yè)類無人機、特種領域已經(jīng)率先實現(xiàn)了規(guī)�;瘧谩�

國外方面,日前有外媒報道,戴姆勒和Stellantis相繼表示將對固態(tài)電池制造商Factorial Energy進行戰(zhàn)略投資,當前Factorial Energy正尋求將其電池技術商業(yè)化。而在此前的一個月,現(xiàn)代和起亞也與Factorial Energy簽訂了合作協(xié)議,共同開發(fā)和測試電動車的電池技術。

據(jù)報道,F(xiàn)actorial的固態(tài)技術已經(jīng)取得了突破性的進展,解決了阻礙消費者大規(guī)模采用電動汽車的關鍵難題:續(xù)航里程和安全性,第一批電池原型可能最早將于明年進行測試。與Factorial Energy達成戰(zhàn)略合作后,奔馳官方稱:“最早在明年進行測試原型電池,五年內將固態(tài)電池技術集成到汽車上。”而Stellantis計劃在2026年推出首款固態(tài)電池技術電動車。

除了上述企業(yè)外,清陶能源、贛鋒鋰電、SolidPower、Quantum Scape、24M等國內外固態(tài)電池企業(yè)此前均收獲了大筆融資。資本的嗅覺向來是最靈敏的,固態(tài)電池企業(yè)之所以備受青睞,必有其過人之處。

一直以來,提高能量密度與保障安全性是動力電池技術發(fā)展的核心所在。然而對于當下車用動力電池主流產(chǎn)品的液態(tài)鋰離子電池而言,高能量密度和高安全性就像魚與熊掌,想要二者兼得,幾乎不可能。

按照我國《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》提出的目標,到2025年純電動汽車動力電池的能量密度目標為400Wh/kg,2030年目標為500Wh/kg。但受制于現(xiàn)有體系架構和關鍵材料影響,液態(tài)鋰離子電池能量密度普遍在240-260Wh/Kg之間,要突破300Wh/kg難度極大。不可否認,經(jīng)過近十年的快速發(fā)展,液態(tài)鋰離子電池在能量密度的提升方面有了一定的進展,但同時也隱藏著不少安全風險。

從電池熱失控的過程中來看,SEI的分解、電極正極與負極的相互作用,都是導致熱失控關鍵的因素。因此,有分析之處,鋰離子電池做不到本質安全,其電解液用得越多就越危險,想要改善這一局面就需要導入固態(tài)電解質。“固態(tài)電池的出現(xiàn)沖破了高能量密度和高安全性兼得的限制。”一資深分析師說到。與液態(tài)鋰離子電池相比,固態(tài)電池用固態(tài)電解質代替液態(tài)電解質和隔膜,具有不可燃、不腐蝕、不揮發(fā)、不漏液等優(yōu)勢。同時用金屬鋰做負極的固態(tài)電池匹配高電壓正極材料,可以進一步提升能量密度。

半固態(tài)電池量產(chǎn)在即,全固態(tài)還需5-10

與當下主流的液態(tài)鋰離子動力電池技術相比,固態(tài)電池在安全性和能量密度上的優(yōu)勢毋庸置疑,因此被認為是下一代動力電池的重要發(fā)展方向。不過,該技術想要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,還面臨著非常多的問題需要解決,如固態(tài)電解質的離子電導率較低、固固接觸界面的阻抗上升等。

考慮到固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)面臨的諸多現(xiàn)實困難,以及新能源汽車對高安全、高能量密度動力電池的迫切需求,作為折中方案,行業(yè)將固液混合電池作為固態(tài)電池發(fā)展的過渡方案。

顧名思義,固液混合電池是一種介于液態(tài)鋰電池與全固態(tài)鋰電池之間的電池形態(tài),即半固態(tài)鋰電池。其與全固態(tài)鋰電池的區(qū)別在于,固液混合電池中含有一定量的液體電解質,而全固態(tài)鋰電池只含有固態(tài)電解質,不包含任何液體電解質。

在業(yè)界看來,在全固態(tài)鋰電池技術尚未獲得突破的情況下,混合固液電池有望兼容液態(tài)鋰電池大部分材料、設備和工藝,綜合平衡安全性、能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、高低溫性等性能,可率先實現(xiàn)商業(yè)化。且近期車企的種種舉動以及電池供應商的規(guī)劃進展,都預示著半固態(tài)電池的量產(chǎn)進程已經(jīng)提速。

蔚來,電池,固態(tài)電池

東風純電動轎車E70申報信息

圖片來源:工信部第351批《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》新產(chǎn)品公示

在工信部近期公示的《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第351批)中,蓋世汽車關注到,混合固液電解質鋰電首度配套亮相。公告信息顯示,東風汽車申報的一款純電動轎車的儲能裝置種類是“混合固液電解質鋰離子電池”,生產(chǎn)企業(yè)為“江西贛鋒鋰電科技有限公司”,系贛鋒鋰業(yè)全資子公司。

從產(chǎn)品的申報圖和對應型號來看,該純電動轎車為東風風神E70。按照申報進度,該車型預計將在春節(jié)前交付,這就意味著半固態(tài)電池即將進入量產(chǎn)裝車階段。

據(jù)了解,今年7月,贛鋒鋰業(yè)與東風公司技術中心簽約,計劃共同開展贛鋒固態(tài)電池的示范運營項目。12月10日,首批搭載贛鋒混合固液鋰離子電池的東風E70就在江西新余進行試車儀式,將在春節(jié)前在新余當?shù)赝度朐囘\營。

對于此次東風E70搭載的混合固液鋰離子電池,贛鋒鋰業(yè)相關負責人表示,公司實現(xiàn)了基于柔性固態(tài)隔膜的混合固液鋰離子電池裝車,該電池在具有優(yōu)良電化學性能基礎上,可以通過包括針刺、擠壓、過充、高溫熱箱等高于最嚴苛國標的濫用測試。該負責人還表示,該款混合固液鋰離子電池成組效率高,模組采用鋁合金框架加上下高精度拼縫激光焊接技術,減少冗余結構設計,提升整體成組率至86%以上,領先于軟包模組行業(yè)平均水平。同時,公司正在進行第二代全固態(tài)電池的開發(fā),能量密度超過360Wh/kg。

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圖片來源:江西贛鋒鋰電科技有限公司

另文章開篇所提到的蔚來ET7定檔明年3月28日開啟交付,從目前的技術進展來看其此前宣傳的將搭載150kWh固態(tài)電池大概率也是固液混合形態(tài),不過關于該電池供應商業(yè)界眾說紛紜。

首先想到的便是早在2019年與蔚來簽署合作協(xié)議的輝能科技。根據(jù)輝能科技規(guī)劃,其計劃在2022年實現(xiàn)EV固態(tài)電池量產(chǎn),另在產(chǎn)能布局上,輝能科技規(guī)劃2021年完成1GWh的示范線,同時推進固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設,2022年起通過2GWh的示范線提供幾家國營主機廠進行第一批固態(tài)電池量產(chǎn)車的投放,力爭在2026年達到50GWh產(chǎn)能。

而近期獲得華為、小米等投資的衛(wèi)藍新能源被指是“蔚來汽車固態(tài)電池供應商”,該司副總經(jīng)理李永偉今年年中在接受媒體采訪時表示,衛(wèi)藍新能源的混合固態(tài)電池即將批量裝車。且衛(wèi)藍新能源正在建設一條2GWh的規(guī)�;桃夯旌瞎虘B(tài)動力電池生產(chǎn)線,主要生產(chǎn)350-360Wh/kg的新能源車用動力電池。

近期,國軒高科董事長李縝公開表示,公司半固態(tài)電池布局取得重要進展,并透露,公司為國內高端純電動汽車配套半固態(tài)電池實現(xiàn)了續(xù)航里程超1000公里,比其第一代車型提高了一倍。該消息公布后,行業(yè)猜測也有可能是蔚來ET7。那么,ET7背后的神秘供應商到底是誰?相信隨著新車的交付,很快便會水落石出。

另外,在固態(tài)電池領域布局已久的北汽藍谷12月13日在投資者互動平臺上表示,公司目前完成了第二代固態(tài)電芯開發(fā)、電池系統(tǒng)臺架測試驗證和整車(ARCFOXT)搭載驗證。同時,公司規(guī)劃中的第三代固態(tài)電池技術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。

可以預計的是,隨著搭載贛鋒鋰電電池的東風E70車型今年年底投放市場試運營,以及蔚來ET7明年3月的正式交付,半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化浪潮勢必將加速到來。而對于全固態(tài)電池,業(yè)界普遍認為還要等5-10年。中國科學院院士歐陽明高認為,固態(tài)電池真正投入大規(guī)模商業(yè)應用大概在2025年~2030年。當前,鋰離子電池的比能量上限大約是300Wh/kg,2025年將出現(xiàn)與現(xiàn)有液態(tài)電解質鋰離子電池比能量大體相當?shù)牡谝淮虘B(tài)電池。2030年后,將出現(xiàn)第二代采用新型正負極材料的全固態(tài)電池,比能量會提升到500Wh/kg。

(責任編輯:子蕊)
文章標簽: 半固態(tài)電池
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