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從半固態(tài)到固態(tài)，多龍頭公司開(kāi)始布局
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-10-22

1、寧德時(shí)代：聚合物和硫化物產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展領(lǐng)先，半固態(tài)已裝車驗(yàn)證

2023 年 4 月 19 日，寧德時(shí)代率先發(fā)布高能量密度的凝聚態(tài)電池。凝聚態(tài)電池?fù)碛邪踩愿?、可靠性?qiáng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，單體能量密度達(dá) 500Wh/kg，可以快速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，滿足客戶需求。電解液完全不同于普通液態(tài)鋰離子電池的電解液呈完全100%的液態(tài)，而是一種半固態(tài)化的膠質(zhì)狀態(tài)，這使得凝聚態(tài)電池既能完成鋰離子在正負(fù)極的傳導(dǎo)工作，也因?yàn)殡娊庖罕旧淼恼承允沟昧鲃?dòng)性降低，能提高動(dòng)力電池整體的安全性能，避免了傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池?zé)崾Э氐木薮箫L(fēng)險(xiǎn)。

此外，凝聚態(tài)電池還聚合了包括超高比能正極、新型負(fù)極、隔離膜、工藝等一系列創(chuàng)新技術(shù)。寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，今年內(nèi)將具備量產(chǎn)能力。目前，寧德時(shí)代正在進(jìn)行民用電動(dòng)載人飛機(jī)項(xiàng)目的合作開(kāi)發(fā)，執(zhí)行航空級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試，滿足航空級(jí)的安全與質(zhì)量要求。

同時(shí)，寧德時(shí)代還將推出凝聚態(tài)電池的車規(guī)級(jí)應(yīng)用版本，可在今年內(nèi)具量產(chǎn)能力。多種技術(shù)路線并行研究，硫化物電解質(zhì)已建立起 10Ah 級(jí)別的驗(yàn)證平臺(tái)，目標(biāo)2027年達(dá)到 7-8 分的研發(fā)水平。公司正在進(jìn)行基于硫化物電解質(zhì)的全固態(tài)電池的研發(fā)，目前已建立起10Ah 級(jí)別的驗(yàn)證平臺(tái)。

4 月 28 日，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱在CIBF2024 先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)上稱，如果用技術(shù)和制造成熟度作為評(píng)價(jià)體系（以 1-9 打分），寧德時(shí)代的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于 4 分的水平。吳凱稱，寧德時(shí)代的目標(biāo)是到 2027 年達(dá)到7-8 分的水平，意味著屆時(shí)可以小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池，但大批量生產(chǎn)仍然會(huì)面臨成本等問(wèn)題。

2、清陶：全固態(tài)量產(chǎn)仍需時(shí)間，氧化物和硫化物技術(shù)路線布局領(lǐng)先

清陶積極探索多條技術(shù)路線，在多地建設(shè)固態(tài)電池生產(chǎn)基地。清陶第一代半固態(tài)電池為氧化物加聚合物的技術(shù)路徑，第二代固態(tài)電池為氧化物、鹵化物加聚合物的路徑。清陶能源項(xiàng)目在臺(tái)州正式落地，一期項(xiàng)目預(yù)計(jì)今年六七月份投產(chǎn)，2025 年全面投產(chǎn)。項(xiàng)目總投資100億元，達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn) 10GWh 固態(tài)鋰電池，可適配更高充電電壓，提高電池安全性和續(xù)航壽命。

2期項(xiàng)目計(jì)劃 2025 年啟動(dòng)，投資 50 億元，完成建設(shè)后，項(xiàng)目年產(chǎn)總能達(dá)20GWh。已與上汽等車企建立合作，上汽已追加投資 27 億元并設(shè)立合資公司。固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈已全方位布局，在多地建設(shè)了電池生產(chǎn)基地。

清陶聯(lián)合研發(fā)的固態(tài)電池將上車。智己劉濤表示，上汽集團(tuán)與清陶能源聯(lián)合研發(fā)的光年固態(tài)電池將于今年 10 月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。這款電池采用了無(wú)機(jī)氧化物固態(tài)電解質(zhì)，從化學(xué)特性上不僅高溫下不可燃，而且在準(zhǔn) 900 伏高壓架構(gòu)下，展現(xiàn)出了超快充性能。其峰值充電功率高達(dá)400 千瓦，僅需 12 分鐘即可為車輛增加 400 公里的續(xù)航里程。

3、衛(wèi)藍(lán)：360Wh/kg 混合固液態(tài)電池已交付

衛(wèi)藍(lán)新能源規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò) 100GWh，2023 年 6 月正式向蔚來(lái)交付360Wh/kg 半固態(tài)產(chǎn)品。江蘇衛(wèi)藍(lán)新能源成立于 2018 年 1 月，是以固態(tài)鋰電池研發(fā)與生產(chǎn)為主營(yíng)業(yè)務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，產(chǎn)品應(yīng)用覆蓋無(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具、規(guī)模儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。

衛(wèi)藍(lán)新能源已擁有北京房山、江蘇溧陽(yáng)、浙江湖州和山東淄博四大基地，規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò) 100GWh。產(chǎn)業(yè)進(jìn)程方面，湖州基地第一顆固態(tài)動(dòng)力電芯于 2022 年 11 月下線，2023 年 6 月正式向蔚來(lái)交付360Wh/kg 鋰電池半固態(tài)產(chǎn)品。儲(chǔ)能方面，衛(wèi)藍(lán)新能源已通過(guò) GB/T 36276-2018 和衛(wèi)藍(lán)新能源本質(zhì)安全電池標(biāo)準(zhǔn)（企標(biāo)），為儲(chǔ)能系統(tǒng)提供有效的安全保障，助力我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)模化安全發(fā)展。之前在2022年，衛(wèi)藍(lán)新能源研發(fā)出全球首臺(tái)套項(xiàng)目，獲中國(guó)能源研究會(huì)技術(shù)創(chuàng)新一等獎(jiǎng)。

4、鵬輝能源：已發(fā)布第一代全固態(tài)電池，2026 年將量產(chǎn)

公司是全球領(lǐng)先的鋰電池制造商，深耕儲(chǔ)能領(lǐng)域十余年。公司是2023 年中國(guó)工商儲(chǔ)能系統(tǒng)出貨量 Top3，2023 年中國(guó)企業(yè)全球戶用儲(chǔ)能電池出貨量 Top3。公司成立于2001年，2011年第一款儲(chǔ)能產(chǎn)品發(fā)布，2015 年公司上市，收購(gòu)日本耐克賽爾，2019 年實(shí)施儲(chǔ)能戰(zhàn)略，建立柳州工業(yè)園，預(yù)計(jì) 2025 年將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能 100GWh 以上，成為全球儲(chǔ)能市場(chǎng)首選電池供應(yīng)商。

公司已發(fā)布第一代全固態(tài)電池，未來(lái)有望達(dá)到與鋰電池相同成本，2026 年量產(chǎn)。2024年8 月 28 日，鵬輝能源發(fā)布第一代全固態(tài)電池，公司采用氧化物技術(shù)路線，固態(tài)電池可實(shí)現(xiàn)能量密度 280Wh/kg，-20~85℃可穩(wěn)定充放電循環(huán)，循環(huán)壽命 600 次。安全性能方面，其通過(guò)了針刺試驗(yàn)，在受到針刺時(shí)，不冒煙、不起火、不爆炸，能導(dǎo)出并抑制內(nèi)部能量釋放，確保固態(tài)電池各組件在極端條件下依然保持完整性。

成本方面，固態(tài)電池成本較常規(guī)鋰電成本高出15%左右，未來(lái)有望達(dá)到與常規(guī)鋰電相同成本。產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度方面，預(yù)計(jì)2025 年啟動(dòng)中試研發(fā)并小規(guī)模生產(chǎn)，2026 年將正式建立產(chǎn)線并批量生產(chǎn)。2025 年，在材料端搭配使用更高比例硅基負(fù)極，鵬輝能源固態(tài)電池能量密度將達(dá) 300Wh/kg 以上。預(yù)計(jì)可應(yīng)用于消費(fèi)電子、低空經(jīng)濟(jì)、動(dòng)力場(chǎng)景等領(lǐng)域。

5、孚能科技：第一代固態(tài)電池已裝車，第二代處于送樣階段

公司是全球領(lǐng)先的軟包動(dòng)力及儲(chǔ)能電池生產(chǎn)商、是中國(guó)首批實(shí)現(xiàn)三元軟包動(dòng)力電池量產(chǎn)的企業(yè)之一。固態(tài)電池路線方面，公司制定從液態(tài)電池，到半固態(tài)、固態(tài)電池的發(fā)展規(guī)劃，公司采用軟包技術(shù)路線，根據(jù)董事長(zhǎng)王瑀，軟包封裝和疊片工藝最適合半固態(tài)和固態(tài)電池，孚能科技堅(jiān)持的三元軟包技術(shù)路線所有產(chǎn)線和設(shè)備無(wú)須改造就可無(wú)縫銜接半固態(tài)或固態(tài)電池的制造。半固態(tài)電池技術(shù)方面，經(jīng)孚能科技實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)，已實(shí)現(xiàn)電池超5000 次循環(huán)，SOH>70%，總行駛里程超 160 萬(wàn)公里（100 萬(wàn)英里）。

產(chǎn)業(yè)進(jìn)展方面，2022 年，公司半固態(tài)電池開(kāi)始投產(chǎn)，并已搭載東風(fēng)嵐圖追光和夢(mèng)想家車型；2024 年 3 月，公司與一汽解放簽約合作，率先導(dǎo)入一汽解放商用車產(chǎn)品；公司第二代半固態(tài)電池已處于送樣階段，預(yù)計(jì)2025 年投產(chǎn)。

2024年4月，吉利雷達(dá)首款純電四驅(qū)皮卡地平線正式發(fā)布，搭載的動(dòng)力電池由孚能科技和吉利集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)，主要技術(shù)方案是孚能科技超級(jí)軟包動(dòng)力電池解決方案（SPS），產(chǎn)品設(shè)計(jì)兼容多種化學(xué)體系電芯，包括半固態(tài)電池。

公司第二代半固態(tài)電池已處于產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)階段，兼顧能量密度、循環(huán)壽命和快充性能的新型正負(fù)極材已處于中試階段，即將應(yīng)用于公司的各產(chǎn)品體系。

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