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动力电池卡位战悄然开启!哪些固态电池企业已领先

日期:2021-01-13    来源:储能之声  作者:冯优

国际新能源网

2021
01/13
09:37
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关键词: 动力电池 固态电池 宁德时代 辉能科技

作为下一代动力电池的共识——固态电池的任何风吹草动,都能引起业内高度关注。

在1月9日的NIO Day上,蔚来汽车发布能量密度高达360Wh/kg、续航里程超1000公里的固态电池消息后,旋即引发了业界对其固态电池供应商的猜想。

最早的消息是,当晚便有业内人士认为,该电池供应商是清陶能源。不过,清陶能源总经理在其微信朋友圈的一条留言中表示“清陶无此计划”。

随后,宁德时代辉能科技、以及北京卫蓝新能源,也都被业内列为了蔚来供应商的热门名单。

对于上述种种猜测,蔚来汽车创始人李斌在1月10日接受媒体采访时称,“现在还不是告诉大家的时候”。但却透露出“该供应商与蔚来有紧密的合作关系,且肯定是业内最领先的公司”。

于是,已和蔚来建立供货关系的动力电池龙头企业宁德时代的呼声越来越高。对此,宁德时代表示不予置评。

与此同时,李斌在采访时还强调,蔚来此次推出的150kWh固态电池包并非全固态电池,而是含固液电解质的半固态电池,采用了原位固态化技术。

原位固化是中科院物理所的研究成果。其核心理念是,通过注液保持良好的电解质与电极材料的原子级接触,之后通过电化学反应,将液体电解质部分或全部转换为固体电解质,综合平衡高电压、安全性、锂枝晶、体积膨胀和接触内阻等问题。

北京卫蓝新能源作为中国科学院物理研究所固态电池技术唯一的产业化平台,一直在研发原位固态化技术,因此从技术角度而言,亦有成为蔚来供应商的可能性。

根据中科院物理所研究员李泓预测,2022-2023年,搭载混合固液电解质电池的产品将会出现。到2025年,有可能形成百Gwh体量,然后再逐渐替代液态电池。

不过李泓同时表示,届时液态锂电池规模很可能达到800-1000GWh。固态电池占比也就10% - 20%,所以要谈固态电池的产业化,应该以10年时间作为发展尺度。

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教也指出,蔚来将采用的并非纯正意义上的固态电池,真正使用固态电解质的“固态电池”量产以及装车尚需时日。

这并没有阻挡资本市场和企业对固态电池的研发热情。

据不完全统计,几乎所有锂离子电池企业都在研发固态电池。无论在国内还是在国际市场上,一场面向下一代动力电池的卡位战已经悄然开启。

以下为当前市场上主要布局固态电池企业的产业化追踪汇总。

宁德时代

CATL

作为全球动力电池龙头企业,宁德时代成立于2011年,业务涵盖新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售。

按照蔚来1月9日披露的其固态电池有限的技术细节,除了 “原位固化固液电解质”工艺外,还有“无机预锂化硅碳负极”和“纳米级包覆超高镍正极”工艺。而这两大工艺宁德时代目前亦已有所掌握。

在固态电池研发进展方面,宁德时代近期在互动平台上表示,将对固态电池等前沿技术持续进行前沿研究和产品研发的投入,密切关注市场需求和前沿技术的发展,继续以研发突破技术壁垒,创新驱动领先。

辉能科技

HUI NENG

辉能科技2006年成立于台湾,是全球首家成功实现固态锂电池商业化量产的企业,该公司长久以来始终在从事相关研发工作,着重于固态锂电池的落地与开发。

2020年4月,辉能科技完成了近亿美元D轮融资,用于固态电池的商业化落地和工厂建设。此前其曾获得软银中国和丹丰资本的持续投资。

同年7月,辉能科技大陆区总部及全球产业基地项目签约落户杭州临安区,总投资380亿元。项目包括建设2GWh、5GWh固态锂陶瓷电池芯产业化项目,并将考虑与车企合资建置产线等。

辉能最新可量产的MAB固态电池包为采用了BiPolar+(电芯内部串并联等)、S-Inlay(直线堆栈)与Logi-Pack(内建侦测系统)技术,并计划在2022年以不牺牲安全性、具经济可行性的方案创造出续航里程与燃油车相当的高能量密度电池包。

卫蓝新能源

WEI LAN

北京卫蓝新能源科技有限公司是一家专注于混合固液电解质锂离子电池与全固态锂电池研发与生产的国家高新技术企业,是中国科学院物理研究所固态电池技术唯一的产业化平台。

2020年6月,卫蓝新能源称公司在汽车动力电池领域完成了300Wh/kg以上高镍三元正极的混合固态电池设计开发,已经给多家国际国内整车厂送样测试,评价结果良好,成功通过针刺、挤压、过充、短路等滥用试验,循环寿命达到1200次以上。根据整车厂导入周期18-24个月考虑,该产品预计在2022年量产。

在产能方面,其2019年3月底奠基的固态电池一期项目总投资1.8亿元,计划建成年产1亿瓦时固态电池的生产规模。

清陶能源

QING TAO

江苏清陶能源是一家陶瓷隔膜及全固态化锂电池研发商,同时公司业务涉及高性能锂离子电池及其关键材料的研发以及相关技术支持服务。

2020年7月1日,清陶能源宣布完成E+轮融资,本轮融资获得来自包括中国最大上市车企的上汽集团、尚颀资本、淮安市淮上英才创投以及昆山国创投资集团的数亿元级融资。

就在其E轮融资过后不久,清陶能源总投资55亿元的宜春固态动力锂电池项目一期于2020年7月30日宣布投产。

该项目于2019年8月动工,规划建设年产10GWh固态动力锂电池生产基地。其中一期投资5.5亿元,年产1GWh固态动力锂电池,当下成功投产。而二期投资49.5亿元,未来会给清陶能源新增固态动力锂电池产能9GWh。

国轩高科

GUO XUAN

国轩高科成立于2006年,是国内最早从事新能源汽车动力锂离子电池自主研发、生产和销售的企业之一,主要产品为动力电池组、电池管理系统及蓄能型电池组。

作为国内第三大动力电池生产商,国轩高科也涉及了固态电池的研发,并于2020年10月公布了其固态电池的时间表。

国轩高科将在2020-2022年引入固态电池技术;2022年开始进行固态电池技术的迭代升级,生产高安全固态电池;2025年后生产出能量密度超过800Wh/L、超过400Wh/kg、循环800次的全固态电池。

星盈科技

XING YING

星盈科技成立于2016年,是国家级高新技术企业,目前具备2.5GWh的生产能力,当前量产的磷酸铁锂电芯单体比能量超过170wh/kg,NMC523体系的三元电芯单体比能量达235wh/kg。

在固态电池方面,星盈科技开发了PEO基-LFP/Li 固态电池体系,采用固相烧结离子导体(LLZO/LiNbO3)包覆LiFePO4和添加10-20%固态电解质;固态电解质浇注原位固化的开发策略。该电池经过50次循环之后还能接近98%。

其固态电池展望:2020年验证固态电池材料体系,达到300Wh/Kg的5Ah软包设计验证;2022年固态锂电池实现中试化生产;350Wh/Kg,循环>1000次;2024年建设年产2GWH 的全固态锂电池生产线实现量产;400Wh/Kg,循环>1000次。

赣锋锂业

GAN FENG

赣锋锂业与中科院宁波材料所合作,并引进许晓雄博士及团队,成立浙江锋锂新能源科技有限公司,在固态电池技术方面走在了行业前列:第一代2亿瓦时的固态电池中试线已顺利投产,产品性能达到达到公司固态电池研发团队研制的样品水平,公司正积极与车厂客户对接固态电池的上车合作事宜。

此外,浙江锋锂也已开发出下一代的采用金属锂为负极的全固态锂电池,基于自主研发固态隔膜材料构建2Ah-10Ah全固态电池样品,能量密度可达350Wh/kg(G2代),并可稳定循环>300次和能量密度可达400Wh/kg(G2+代) 。

QuantunScape

硅谷固态电池开发商

硅谷固态电池开发商Quantum Scape成立于2010年,主要投资者包括来自硅谷的克莱纳·珀金斯、科斯拉创投、比尔盖茨等。

2020年6月17日, Quantumscape获大众汽车2亿美元(约合人民币14.2亿元)增资。大众汽车旨在推进固态电池开发进度,规划到2025年建立固态电池量产生产线。

实际上双方早于2012年达成固态电池合作,2018年大众汽车注资1亿美元成为其最大股东,并共同成立一家专注于固态电池研究的合资公司,预计年内设立试点工厂。

三星SDI

韩国动力电池企业

2017年,三星SDI就于北美车展展出固态电池和基于21700圆柱电芯的电池模组,展现出多路线发展的能力。

2018年11月,三星SDI、LG化学和SK创新同意联手开发核心电池技术,此外,三家公司将成立一个规模1000亿韩元(约合9000万美元)的基金,来打造下一代电池(固态电池)产业生态系统。

2020年3月,三星高级技术研究所(SAIT)发布了一款全新固态电池原型技术,比传统锂离子电池体积小约50%,能量密度提高到900Wh/L,能够让当前在售的新能源汽车在保持所搭载电池包体积大小不变的情况下,综合工况续航里程提升一倍左右。

SKI

韩国动力电池企业

SKI是韩国代表性的能源化学企业之一,当前业务包括石油开发、炼油、化学、润滑油以及新能源产业等。

2018年11月,韩国三大电池企业LG化学、三星SDI和SKI组成联盟,共同开发包括固态电池的下一代电池核心技术。

2020年7月,现代汽车集团执行副董事长钟义善在SKI一电动汽车电池工厂会见了SK集团董事长蔡泰元,双方讨论了未来的合作伙伴关系以及包括锂金属电池在内的下一代动力电池技术。

24M

美国初创电池企业

美国初创电池公司24M由麻省理工学院(MIT)科学家和前A123联合创始人组成,D轮获得近2200万美元的资金。

2020年2月,泰国电力和公用事业公司GPSC宣布投资3520万美元(约合人民币2.48亿元),在泰国建立第一座半固态锂离子电池厂。

该工厂将采用24M的新型SemiSolid电极制造工艺生产半固态电池,初期产能为年产30 MWh,计划于今年年底建成投产,2021年将提升至100 MWh。

同样在2020年2月,日本京瓷正式启动其住宅储能系统Enerezza,采用24M公司新颖的SemiSolid电极制造工艺生产的半固态锂电池,其容量分别为5.0 kWh,10.0 kWh和15.0kWh,计划2020年秋季全面量产。

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