新能源汽車行業(yè)發(fā)展初期“政策市”屬性,沒(méi)給
電池企業(yè)預(yù)留太多反應(yīng)時(shí)間。急于尋求配套以及落地產(chǎn)品,各自為營(yíng)成為常態(tài)。
直到產(chǎn)能大戰(zhàn)爆發(fā),供需雙方在這場(chǎng)亂戰(zhàn)中方才意識(shí)到,簡(jiǎn)單的供應(yīng)關(guān)系無(wú)法獲得安全感。
于是,各方協(xié)作、深度綁定成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共識(shí)。
這種共識(shí),直接作用于固態(tài)電池發(fā)展階段。從抹黑找入口到各自為戰(zhàn),整個(gè)行業(yè)已經(jīng)初現(xiàn)報(bào)團(tuán)取暖端倪。
上汽、北汽、廣汽投資清陶,吉利、蔚來(lái)、華為、小米等投資衛(wèi)藍(lán),長(zhǎng)安、東風(fēng)投資贛鋒,一汽投資輝能,一汽解放簽約孚能科技,銀河科技合作國(guó)軒高科,納科諾爾聯(lián)合清研電子等等。車企、電池企業(yè)、設(shè)備企業(yè)、材料企業(yè)均參與前期研發(fā)。與此同時(shí),行業(yè)也建立相關(guān)聯(lián)盟,囊括政產(chǎn)學(xué)研金各方資源。
在此背景下,各相關(guān)企業(yè)如何布局固態(tài)電池技術(shù)路線、進(jìn)展如何,以下?lián)烁M(jìn)最新動(dòng)態(tài)。
01.
整車企業(yè)
1、廣汽埃安
廣汽埃安自研全固態(tài)電池,第三代海綿硅負(fù)極+高容量正極+氧化物、硫化物固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合路線,預(yù)計(jì)2026年裝車昊鉑車型。
此前發(fā)布過(guò)一款30Ah全固態(tài)電池,能量密度可達(dá)400Wh/kg、910Wh/L以上。
2、一汽
一汽全固態(tài)電池技術(shù)路線為高鎳三元+硅基負(fù)極+硫化物電解質(zhì),2027年小規(guī)模示范性量產(chǎn)。
目前核心材料及20Ah樣品電芯已經(jīng)開(kāi)發(fā)完畢,電芯能量密度可到375Wh/kg。
3、上汽
上汽全固態(tài)電池布局,主要通過(guò)和清陶能源的合資公司上汽清陶完成。
清陶全固態(tài)電池技術(shù)路線高壓錳基正極+含鋰復(fù)合負(fù)極+鹵化物及聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì),第一階段電芯容量77.6Ah,能量密度406Wh/Kg,電池包能量密度288Wh/Kg,電壓795V,第二階段電芯能量密度目標(biāo)500Wh/Kg以上。全固態(tài)量產(chǎn)產(chǎn)線2024年3季度在上海開(kāi)工,2026年4季度全固態(tài)電池量產(chǎn),2027年1季度裝車上市。
4、北汽
固態(tài)電池產(chǎn)品上,北汽有自研布局,同時(shí)也投資過(guò)清陶能源。
北汽藍(lán)谷此前表示,公司已經(jīng)完成第二代固態(tài)電芯開(kāi)發(fā)、電池系統(tǒng)臺(tái)架測(cè)試驗(yàn)證和整車(ARCFOX αT)搭載驗(yàn)證。同時(shí),第三代固態(tài)電池研發(fā)也在規(guī)劃推進(jìn)中,計(jì)劃匹配極狐品牌新車型,開(kāi)發(fā)一款高安全(不見(jiàn)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(xiàng)目立項(xiàng)過(guò)程中。
5、東風(fēng)
東風(fēng)較早將半固態(tài)電池落地,合作對(duì)象為贛鋒,目前正在開(kāi)發(fā)第二代固態(tài)電池(半固態(tài)),預(yù)計(jì)2024年上半年量產(chǎn)。
贛鋒也是從半固態(tài)過(guò)渡到全固態(tài),主要路線為氧化物/硫化物路線,匹配高鎳正極,負(fù)極采用金屬鋰。
6、長(zhǎng)安
長(zhǎng)安在全固態(tài)電池布局上,采用自研+合作的方式進(jìn)行,半固態(tài)、全固態(tài)電池電解質(zhì)材料、工藝開(kāi)發(fā)均有相應(yīng)布局。
合作對(duì)象主要為贛鋒,雙方將基于下一代汽車動(dòng)力電池(半)固態(tài)電池研發(fā)合作,探討向電池上游鋰礦資源、鋰鹽深加工、電池材料,中游電池制造及下游廢舊電池綜合回收利用延伸合作,推進(jìn)電池產(chǎn)業(yè)全鏈條戰(zhàn)略合作。
規(guī)劃上,長(zhǎng)安計(jì)劃從2025年開(kāi)始逐步量產(chǎn)應(yīng)用半固態(tài),重量能量密度達(dá)到350-500Wh/kg、體積能量密度750-1000Wh/L,2030年全面普及應(yīng)用,全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間在2030年。
從專利來(lái)看,長(zhǎng)安硫化物、氧化物路線均有所布局。
7、奇瑞
奇瑞目前規(guī)劃在列的主要是半固態(tài)電池項(xiàng)目,與其持股公司安瓦新能源(國(guó)軒持有部分股份)投資半固態(tài)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目已經(jīng)落地,主要是能量密度300-340Wh/kg的半固態(tài)電池產(chǎn)品。
8、吉利
吉利子公司耀寧新能源成立的南潯固態(tài)研究院,2024年初具備從固態(tài)電解質(zhì)燒結(jié)、半固態(tài)電池商業(yè)化量產(chǎn)到全固態(tài)電池小試的全方位能力,聚焦氧化物和硫化物路線。
與此同時(shí),吉利還專門成立了固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì),與多家動(dòng)力電池廠商開(kāi)展聯(lián)合試驗(yàn)。此前層計(jì)劃建設(shè)一條固態(tài)電池材料合成實(shí)驗(yàn)線。
此外,吉利還通過(guò)投資衛(wèi)藍(lán)新能源完善固態(tài)電池布局,而衛(wèi)藍(lán)主要走氧化物+聚合物路線。
02.
電池、材料企業(yè)
1、清陶能源
清陶能源規(guī)劃從半固態(tài)過(guò)渡到全固態(tài),在減少液態(tài)含量的同時(shí),通過(guò)主材的更新及優(yōu)化提升相應(yīng)指標(biāo)。
按照規(guī)劃,清陶能源從半固態(tài)到準(zhǔn)固態(tài),再到全固態(tài),電解質(zhì)從氧化物+聚合物到氧化物、聚合物的復(fù)合IPC電解質(zhì)中添加鹵化物及硫化物,全固態(tài)就沿用IPC電解質(zhì)體系;正極三元高鎳到高鎳、鎳錳;負(fù)極從硅碳到含鋰復(fù)合負(fù)極,再到金屬鋰或含鋰合金;能量密度從360Wh/kg,過(guò)渡到400-500Wh/kg,最后超過(guò)500Wh/kg,對(duì)應(yīng)體積能量密度<750Wh/L,700-1000Wh/L和>1000Wh/L。
目前,清陶已經(jīng)完成30Ah全固態(tài)電池體系開(kāi)發(fā),干法核心工藝及設(shè)備開(kāi)發(fā),鹵化物和各類聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)開(kāi)發(fā)。
產(chǎn)能布局上,清陶主要集中在三個(gè)區(qū)域,昆山0.7GWh(研發(fā)中心)+10GWh,臺(tái)州10GWh,宜春1GWh+9GWh。
按照規(guī)劃,首款全固態(tài)電池2026年4季度量產(chǎn),2027年落地智己L6。
2、衛(wèi)藍(lán)新能源
衛(wèi)藍(lán)主要是氧化物+聚合物路線,濕法工藝,部分設(shè)備自研。能量密度目標(biāo)400Wh/kg以上,2027年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。
產(chǎn)品層面,衛(wèi)藍(lán)此前展出過(guò)一款車用106Ah半固態(tài)電池,負(fù)極將硅材料與碳材料摻雜,即硅碳負(fù)極材料。
產(chǎn)能上,針對(duì)固態(tài)電解質(zhì),衛(wèi)藍(lán)與固納成立了一家子公司“浙江藍(lán)珧新材料科技有限公司”,在紹興市越城區(qū)建設(shè)年產(chǎn)1萬(wàn)噸固態(tài)電解質(zhì),該工廠包含原材料倉(cāng)庫(kù)、固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)車間、成品庫(kù)、輔助功能區(qū)域,目前已投產(chǎn);目前四個(gè)產(chǎn)能基地,江蘇溧陽(yáng)(0.2GWh)、浙江湖州(22GWh)、北京房山(6GWh)和山東淄博(100GWh)。
客戶層面,衛(wèi)藍(lán)半固態(tài)電池包已經(jīng)交付蔚來(lái),與吉利、小米、華為等建立合作、股權(quán)關(guān)系。
3、寧德時(shí)代
寧德時(shí)代比較旗幟鮮明地走硫化物+鋰金屬+高性能正極路線,計(jì)劃2027年小批量量產(chǎn)。
按照規(guī)劃,寧德時(shí)代將建立10Ah級(jí)別全固態(tài)電池驗(yàn)證平臺(tái),打通干法、濕法極片制備和電芯一體化成型工藝方案。
4、國(guó)軒高科
國(guó)軒科技全固態(tài)電池技術(shù)路線為高鎳三元(單晶)+硫化物+硅負(fù)極,規(guī)劃量產(chǎn)落地產(chǎn)品能量密度350Wh/kg,預(yù)計(jì)2027年小批量上車實(shí)驗(yàn),2030年量產(chǎn)。
5、蜂巢能源
蜂巢能源將固態(tài)電池主要發(fā)展方向定在硫化物上,其表示目前具備20Ah全固態(tài)電池的能力,能量密度大于380Wh/kg。
6、億緯鋰能
億緯鋰能向來(lái)不單押某一技術(shù)路線,此前信息顯示目前已布局聚合物、氧化物、鹵化物路線,負(fù)極鋰金屬,正極高鎳體系。
7、弗迪電池
弗迪電池采用高鎳三元(單晶)+硅負(fù)極(高比容量低膨脹)+硫化物電解質(zhì)(復(fù)合鹵化物電解質(zhì))的材料體系。其認(rèn)為該技術(shù)路線兼顧高能量密度和高安全,性能均衡,主要短板均有明確解決對(duì)策,商業(yè)化潛力較大。
工藝和設(shè)備由比亞迪自行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。
成本層面,比亞迪計(jì)劃2030年到2033年通過(guò)規(guī)�;瘜⒐虘B(tài)電解質(zhì)成本降低20%到30%,通過(guò)電解質(zhì)降本、低電解質(zhì)用量等設(shè)計(jì)從2024年到2027年將BOM成本降低20-30倍,提升產(chǎn)品良率、規(guī)�;凸に噧�(yōu)降低30%-50%制造費(fèi)用。
指標(biāo)規(guī)劃上,電芯容量可以做到60Ah及以上,能量密度分別達(dá)到400Wh/kg和800Wh/L及以上。
8、中創(chuàng)新航
中創(chuàng)新航也是從半固態(tài)過(guò)渡到全固態(tài)。
按照此前公布的消息,半固態(tài)技術(shù)能量密度能達(dá)到450Wh/kg。全固態(tài)電池技術(shù)采用復(fù)合金屬負(fù)極的,能量密度能達(dá)到600Wh/kg,更高安全性能,循環(huán)壽命進(jìn)一步改善。
9、孚能科技
按照孚能科技董事長(zhǎng)王瑀此前透露的信息,孚能科技TWh的固態(tài)化第一代半固態(tài)產(chǎn)品在2022年9月投產(chǎn),第二代將在2025年投產(chǎn),第三代預(yù)計(jì)2028年投產(chǎn),400Wh/kg以上的全固態(tài)電池計(jì)劃2032年投產(chǎn)。
能量密度規(guī)劃上,第一代半固態(tài)電池能量密度達(dá)到了270-330Wh/kg,第二代要達(dá)到300-350Wh/kg,第三代要達(dá)到330-375Wh/kg。
10、高能時(shí)代
擁有日系車企固態(tài)電池背景的高能時(shí)代,聚焦硫化物技術(shù)研發(fā),目前已有應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的20Ah級(jí)別硫化物全固態(tài)電池樣品。
目前,高能時(shí)代能夠?qū)α蚧镫娊赓|(zhì)關(guān)鍵材料進(jìn)行批量化生產(chǎn),預(yù)計(jì)2023年內(nèi)完成全固態(tài)電池量產(chǎn)實(shí)驗(yàn),2024年完成中試線并小批量生產(chǎn)3C類產(chǎn)品電池,2025年能夠把全固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用在汽車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
高能時(shí)代在全球各大洲均有研發(fā)布局,目前在大中華地區(qū)正在規(guī)劃中試線及生產(chǎn)基地。
11、恩力動(dòng)力
恩力動(dòng)力日前表示其研發(fā)的大容量全固態(tài)電池在五壓力環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)數(shù)百次穩(wěn)定充放循環(huán),容量保持率仍在85%以上,可應(yīng)用在低空無(wú)人機(jī)、電動(dòng)垂直起降飛行器等領(lǐng)域。
恩力動(dòng)力主要是硫化物+鋰金屬路線,先后研發(fā)出520Wh/kg的鋰金屬固態(tài)電池、389Wh/kg的18650圓柱電池,發(fā)布1-10Ah的全固態(tài)鋰金屬電芯,采用硫化物電解質(zhì)和鋰金屬負(fù)極,其能量密度達(dá)到300Wh/kg。
12、贛鋒鋰電
贛鋒鋰電主要路線為GARNET型和NASICON型氧化物,鋰金屬負(fù)極。
產(chǎn)品層面,第一代固液混合電池已經(jīng)量產(chǎn),能量密度240-270Wh/kg,第二代固液混合電池(三元正極、固態(tài)隔膜、鋰金屬負(fù)極)目前處于研發(fā)階段,能量密度可達(dá)到400Wh/kg以上。
產(chǎn)能方面,目前已建成6大電池生產(chǎn)基地,合計(jì)產(chǎn)能達(dá)到20GWh以上,其中半固態(tài)電池產(chǎn)能為4GWh,重慶贛鋒20GWh將成為國(guó)內(nèi)最大的固態(tài)電池生產(chǎn)基地,由該基地生產(chǎn)的首批固態(tài)電池pack也開(kāi)始交付。
合作上,除長(zhǎng)安汽車外,公司之前與東風(fēng)汽車合作,后續(xù)還將與賽力斯合作。
13、太藍(lán)新能源
太藍(lán)新能源聚焦氧化物路線、鋰金屬負(fù)極。
此前官宣已經(jīng)制備出120Ah車規(guī)級(jí)全固態(tài)電池,能量密度720Wh/kg,正極富鋰錳基、負(fù)極鋰金屬基材料、氧化物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。
03.
設(shè)備企業(yè)
1、海目星
實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)固態(tài)及準(zhǔn)固態(tài)電池中試產(chǎn)線多種設(shè)備和產(chǎn)線的交付及生產(chǎn),其中部分設(shè)備已實(shí)現(xiàn)480Wh/kg電池量產(chǎn)及銷售,循環(huán)次數(shù)超過(guò)400次。
2、先導(dǎo)智能
固態(tài)電極制備、固態(tài)電解質(zhì)膜制備、復(fù)合設(shè)備以及裸電芯組裝到除氣封裝和化成分容,已獲多家國(guó)際知名企業(yè)固態(tài)電池關(guān)鍵設(shè)備訂單。
3、贏合科技
已交付部分固態(tài)電池涂布機(jī)設(shè)備。
4、福能東方
公司旗下子公司超業(yè)精密具備生產(chǎn)固態(tài)電池設(shè)備相關(guān)技術(shù),占公司整體營(yíng)收比例較小。
5、信宇人
有供應(yīng)固態(tài)電池相關(guān)設(shè)備。
6、豪森股份
正在儲(chǔ)備固態(tài)電池相關(guān)設(shè)備技術(shù)。
7、銀河科技
2022年與國(guó)軒高科合作研發(fā)了半固態(tài)涂布機(jī)和輥分一體機(jī);中標(biāo)廣汽因湃固態(tài)電池正負(fù)極涂布、分切及輥壓設(shè)備訂單。
8、利元亨
擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的干法電極核心裝備項(xiàng)目已開(kāi)發(fā)成功;2021年與清陶能源簽署4份固態(tài)電池產(chǎn)線設(shè)備購(gòu)銷合同,從制片段到化成分容檢測(cè)段;2022年向國(guó)軒高科交付半固態(tài)電池中試生產(chǎn)線。
9、嘉拓智能
已開(kāi)展KATOP干法實(shí)驗(yàn)室,在混料階段研發(fā)出高速粉碎機(jī)、密煉機(jī)、氣流磨、流化床、干法攪拌機(jī);在壓延階段,推出了開(kāi)煉機(jī)、對(duì)輥機(jī)、三輥輥壓機(jī)、雙鋼帶成膜機(jī)。
10、納科諾爾
"聯(lián)合清研電子推出八輥干法成膜覆合一體機(jī),實(shí)現(xiàn)電極膜成型以及電極膜與集流體復(fù)合的一體化。輥壓寬度可達(dá)450mm,輥壓速度高達(dá)50m/min,通過(guò)閉環(huán)控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,其精度控制在±1.5μm。
該一體機(jī)采用8輥連軋?jiān)O(shè)計(jì),融合伺服輥縫控制、測(cè)厚厚度閉環(huán)控制、切邊寬度/糾偏閉環(huán)控制、獨(dú)立收膜/收卷設(shè)計(jì)、MES系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)"。
11、高能數(shù)造
2024年5月產(chǎn)線級(jí)全固態(tài)電池復(fù)合極片高效打印平臺(tái)(簡(jiǎn)稱“3D-PT”)正式開(kāi)啟交付,適用于固態(tài)電解質(zhì)與正/負(fù)極片、鋰金屬負(fù)極片的復(fù)合制造,實(shí)現(xiàn)高精度正、負(fù)極片雙面復(fù)合電解質(zhì)、鋰金屬負(fù)極片雙面復(fù)合電解質(zhì)打印及智能烘干,自動(dòng)完成復(fù)合極片分隔收集。
12、杭可科技
已與多家固態(tài)電池廠商共同開(kāi)發(fā)固態(tài)、半固態(tài)電池后端產(chǎn)線,近幾年已經(jīng)順利完成多個(gè)試驗(yàn)線和量產(chǎn)線設(shè)置投產(chǎn)。
13、驕成超聲
公司超聲波焊接設(shè)備可用于固態(tài)電池極耳焊接,目前有相應(yīng)研發(fā)和布局。
(責(zé)任編輯:子蕊)