固态电池何时量产上车?这不仅是当下新能源汽车业界的心之所向,也让普罗大众心心念念。近几年来,以孚能科技为代表的国内龙头企业纷纷透露其在全固态电池领域的进展和规划。

材料升级成固态电池发展关键

与依赖液体电解质的传统锂电池不同,固态电池是一种使用固体正负极和固体电解质的电池。根据液体电解质含量的不同,固态电池可分为半固态、准固态、全固态三种类型。

固态电池的工作原理其实与液态锂电池相同,充电时正极中的锂离子从活性物质中脱嵌,通过固态电解质向负极迁移,完成充放电过程。而从液态电池到固态电池,首先会面临电解质材料的变更,工艺上也会发生转变。

国联证券分析称,固态电池技术发展和应用将按照“固态电解质—新型负极—新型正极”的形式呈现梯次渗透,核心在于引入新材料体系。其中,负极材料将从石墨向硅基负极、含锂负极、金属锂负极升级;正极材料将从高镍三元,向高电压高镍三元、超高镍三元,再向尖晶石镍锰酸锂、层状富锂锰基等新型正极材料迭代升级;隔膜将从传统隔膜,向氧化物涂覆隔膜升级,甚至最终取消隔膜。

目前在材料技术方面我国也已取得了不小的突破。例如,孚能科技半固态、固态电池在业内率先采用了高能量密度硅碳复合材料技术。其采用自主研发的技术限制了硅材料充放电的巨大膨胀,并配合单壁碳纳米管导电剂以及新型粘结剂等辅料,构建了稳定的电极体系。与此同时,通过化学体系创新,孚能科技的半固态、固态电池可实现电池高动力学表现,电池在零下20℃低温环境下仍能提供约90%的容量。

多方推动,固态电池商业化落地在即

对于固态电池何时能实现量产,根据财信证券发布的研究报告显示,固态电池具备能量密度高、安全性好和循环寿命长的优点。正因如此,产业界一直在持续推进固态电池的商业化落地。

值得一提的是,中信证券分析称从行业发展来看,2022年以来固态电池的研发和产业化取得了明显的进展,至2027年全固态电池将有望开始量产装车。目前,包括孚能科技在内的多个固态电池厂正按照分步计划推进固态电池商用,孚能科技将根据计划,通过三到四代产品解决全固态技术和产业难题,最终实现全固态电池的量产。据测算,2030年,全球固态电池出货量或将达到643GWh,2024—2030年复合年均增长率将达133%。

而基于技术领先优势,孚能科技持续探索固态电池商业化应用。此前,其半固态电池产品已实现在新能源乘用车、eVTOL领域应用,2024年3月1日,孚能科技与一汽解放签署意向合作框架协议,其半固态电池产品将率先导入一汽解放商用车产品。随之9月底,孚能科技再次与江铃集团新能源签署了固态电池战略合作协议。

显然,一个以固态电池为核心的新能源时代正徐徐拉开序幕。相信未来,固态电池会成为新能源电池领域的强势力量。

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