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全固态电池：离商业化还有半程
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。近两个月以来，包括宁德时代、比亚迪在内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，日韩方面也有相关进展披露，整体而言，整个产业正朝着“2027年左右上车、2030年实现大规模产业化”的目标规划全固态电池的商业化进程。 “如果以1到9分为固态电池的技术和制造成熟度打分，那么宁德时代现在可以得4分。”在近日举办的2024世界动力电池大会上，宁德时代董事长曾毓群的这句话既概括了宁德的固态电池水准，也代表着整个产业发展的“进度条”。产业化进程再迎“小热潮” 近期，我国全固态电池产业化进程迎来新一波“小热潮”。8月以来，不仅动力电池企业相继发布全固态电池新品，电池材料技术方面也频频传出新突破。 在电池新品方面，中创新航发布“无界”全固态电池，电池能量密度达430Wh/kg，容量为50Ah，计划于2027年装车；鹏辉能源发布20Ah和2000mAh两款软包全固态电池，能量密度为280Wh/kg，预计2025年启动中试研发并小规模生产，2026年将正式建立产线并批量生产；国轩高科透露已实现车规级全固态电池制备及基础性能验证。 在材料端，锂矿龙头企业天齐锂业宣布已完成下一代固态电池关键原材料——硫化锂产业化相关支持工作，并已与十多家下游客户进行了样品测试；巴斯夫杉杉电池材料推出了全固态电池正极活性材料，并于近期在长沙基地完成了中试规模生产。值得关注的是，中国科学院青岛生物能源与过程研究所研发出用于全固态锂硫电池的新型硫化锂正极材料，能量密度超过600Wh/kg，与目前已商业化的锂离子电池相比，其能量密度高出1倍有余，且成本更低。中创新航“无界”全固态电池 在2024世界动力电池大会上，全球动力电池龙头企业宁德时代和比亚迪也透露了其在全固态电池领域的最新进展。宁德时代董事长曾毓群表示，宁德时代在全固态电池研发方面已有7~8年的时间，如果以1到9分为固态电池的技术和制造成熟度打分，那么宁德时代现在可以得4分，处于行业领先地位。 比亚迪全固态电池“上车”进度则更加明确。比亚迪锂电池有限公司CTO孙华军表示，比亚迪硫化物全固态电池将于2027年起在中高端电动汽车领域实现小批量量产；历经约三年的示范应用期后，于2030年至2032年间逐步拓展至主流电动汽车市场；至2032年，搭载全固态电池的电动汽车年销量有望达到12万辆，届时对应市场规模也将逼近250亿元。三大阵营走“两条路线” 不仅我国全固态电池产业链建设如火如荼，全球全固态电池产业化进程也不断按下“加速键”。日韩及欧美各国积极布局，形成各具特色的技术路线，以期弯道超车，赢得下一代电池技术竞争的制高点。 9月11日，梅赛德斯—奔驰与美国初创电池公司Factorial Energy宣布，将共同开发一款名为“Solstice”的新型固态电池。据梅赛德斯—奔驰负责人介绍，该电池技术在减轻40%电池重量的同时，能够增加电动汽车80%的续航能力，预计续航里程可达1000公里，2030年前实现量产。而在两个月前，大众汽车集团旗下电池公司PowerCo和美国初创企业QuantumScape达成协议，共同推进QuantumScape下一代固态锂金属电池技术产业化。据悉，QuantumScape固态电池技术使用了固态陶瓷电解质隔膜和锂金属负极，可实现高密度、快充和高安全性。 而较早布局全固态电池的日本，已在7月宣布于2026年开始量产用于工业设备的全固态电池。紧接着9月，日本政府承诺向丰田汽车、日产汽车等企业的动力电池项目提供高达3500亿日元的补贴，以增强该国动力电池产业链。值得一提的是，丰田是全球拥有最多固态电池专利的企业。目前，日本汽车工业省已批准其下一代电池和全固态电池的研发生产计划，预计于2026年正式启动生产。 韩国同样不甘落后。三星SDI已于去年下半年开始小规模生产、验证固态电池，并表示目前已经向客户交付首批产品，计划在2027年实现量产；SK On目标在2028年实现固态电池的商业化；LG新能源则预计2030年实现全固态电池量产。 在全固态电池技术路线的竞逐方面，中国、日韩及欧美也选择了不同的阵营。记者了解到，根据电解质区分，全固态电池的技术路线主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大类，不同的固态电解质各有优劣。以丰田、日产、本田、LG、三星SDI为代表日韩企业在硫化物技术路线布局较多，在我国电池厂商中，宁德时代与比亚迪也选择了该技术路线；而欧美和国内部分企业则以氧化物、聚合物路线为主。 中国科学院大连化学物理研究所研究员陈忠伟表示，发展聚合物的复合固态电解质成本比较低，也更容易实现真正的产业化应用。而广汽埃安电池研发部负责人李进则认为，若要满足车规级电池性能需求，以硫化物电解质为基底的多元复合电解质路线，更有可能率先实现应用。 不过，多位业内专家倾向于推进硫化物与聚合物/氧化物复合这两条技术路线并行发展。“就像液态电池发展初期时有三元锂和磷酸铁锂之争一样，固态电池目前也面临这样的问题。”中国全固态电池产学研协同创新平台专家委员会副主任、上海大学教授卢世刚判断，硫化物、氧化物、聚合物、卤化物这些技术路线今后也将是并行发展的。 卫蓝新能源董事长俞会根表达了相似的观点。他建议，正极侧使用卤化物，中间层使用硫化物，负极侧使用氧化物和聚合物复合，这样能够取长补短，充分发挥各类电解质的优势。商业化进程仍面临许多挑战 今年4月，上汽智己发布最新车型——智己L6，声称搭载业内首个准900V超快充固态电池，实现超1000公里的CLTC续航里程，并表示这是“超快充固态电池首次量产上车”。固态电池这一长期停留在概念阶段的产品，似乎已提前迈入落地应用阶段。 事实上，智己L6所搭载的电池，并非真正意义上的全固态电池。该电池在电解质中加入了10%的浸润液，且正负极材料与液态锂电池正负极材料相似，实为半固态电池。 “从广义上划分，固态电池可大致归为三类。”中国科学院物理研究所研究员李泓介绍说，其一，是将固态电解质简单加入正负极内部，或采用固态电解质涂层作为隔膜，这类电池可被称为半固态电池；其二，是将正负极极片实现固态化，同时保留现有的隔膜体系或采用固态电解质涂层，此类称为准固态电池；其三，则是将电池所有组成部分均转变为固态，即全固态电池。 记者了解到，所谓全固态电池，是指电池单体中只含有固体电极和固态电解质，不含有任何液态电解质、液态溶剂、液态添加剂的锂电池。从理论上讲，这种电池更加安全、具备更高的能量密度以及更强的循环性能。 当前，即便不少企业已发布全固态电池量产时间表，但从实验室到工厂，其商业化进程仍然面临着许多挑战。 “研发全固态电池的关键，在于对材料和化学体系的研究，其中最难的就是‘固固界面’的问题。”曾毓群坦言。 由于采用固态电解质，固态电池的离子电导率低，致使电池充放电速度较慢、容量衰减较快，此外，相较于“固液”，“固固”接触性和稳定性更差。“要保证‘固固’的紧密接触，需要外部极大的压强，但给外壁材料加压，电池整体重量会急剧上升，反而有悖固态电池小重量、单位密度高的研发初衷。”业内专家分析指出。 此外，高昂的成本也是全固态电池商业化进程中的一大阻碍。“当前，半固态电池成本已远高于商用化的液态电池成本。考虑到电解质材料变化、生产工艺改变、产品质量控制经验不足导致的工程验证周期长等多重因素，全固态电池成本会更高。”上述专家称。例如，锂硫化物的价格是碳酸锂的5~10倍，全固态电池对生产环境与原材料纯度的要求极高。 “电池技术不是一天就能被颠覆的，问题解决需要循序渐进。从燃料电池研发历程经验来看，固态电池技术研发需要一步一步来，一次解决一个问题，不要正极也变、负极也变、电解质也变。”中国科学院院士、中国全固态电池产学研协同创新平台理事长欧阳明高强调。他进一步举例说明，可以先把固态电池的安全性提升至与300Wh/kg磷酸铁锂电池相媲美的水平，再解决固态电池在不同温度环境下性能的稳定性问题，在此基础上探索将负极材料切换为硅碳路线的可行性。 “最终目标还是要在2030年实现固态电池的大规模产业化。”欧阳明高说。
来源：中国电子报
非氟离子交换膜
基于现阶段液流电池初装成本高的市场痛点，中和储能依托创始人谢伟博士在美国液流电池行业积累的近20年经验，与中南大学刘素琴教授团队联合开发了高性能、低成本的非氟离子交换膜。 在保证高性能（电池测试性能已达到杜邦Nafion膜水平）的同时，让离子交换膜的价格降低80%以上，从前端降低电池成本，从而降低系统的装机总成本。中和储能非氟离子交换膜产品可适用于液流电池、燃料电池、氢能、金属离子分离等领域，现有成熟产品：PBI液流电池膜、PBI燃料电池膜。系列产品目前处于连续化中试生产阶段，已向客户提供60厘米宽幅的产品进行验证测试，并获得了批量订单。PBI液流电池膜 PBI(聚苯并咪唑)液流电池膜相较于当前常用的含氟质子交换膜，具有树脂原料易制备、成本低的优势。和储新材®PBI液流电池膜产品成功解决了过去非氟质子交换膜材料抗氧化性能与质子电导率之间的矛盾，实现了化学稳定性与质子电导率同步提高的目标，其电池测试性能已达到与含氟质子交换膜相同的水平。该产品可用于各种液流电池技术路线，包括全钒、铁铬、硫铁等。 离子选择性好，同时拥有高质子电导率与阻钒性能。 厚度薄，强度高，溶胀率任，尺寸稳定性好，不易被电极刺破。 耐高温，耐氧化，化学稳定性好。PBI燃料电池膜 和储新材®PBI燃料电池膜是一种采用流延法制备的非增强型聚苯并咪唑膜。产品具有优异的耐高温性能，可在300℃条件下保持长期稳定，适用于高温质子交换膜燃料电池领域。 优秀的质子传导率。 强度高，溶胀率低，尺寸稳定性好。 耐高温，耐氧化，化学稳定性好。
来源：中和储能
厦门海辰储能申请一种电解液和锂离子电池专利，优化电池循环性能
天眼查知识产权信息显示，厦门海辰储能科技股份有限公司申请一项名为“一种电解液和锂离子电池“，公开号 CN202410866700.2 ，申请日期为 2024 年 6 月。 专利摘要显示，本发明公开了一种电解液与锂离子电池。该电解液包括非水溶剂、锂盐、冠醚类添加剂、异氰酸酯类添加剂。实现了在高电极浆料涂布重量和高压实密度的条件下，对电池循环性能的优化。
来源：金融界
填补合肥空白 千吨级钠离子电池正极材料生产线“出货”
9月12日，记者从合肥禾电科技有限责任公司获悉，合肥首个千吨级钠离子电池正极材料生产线项目建成后，目前生产的产品已经正式投放，向市场供货。其电池性能和理化指标均位于行业领先水平，填补了全市钠离子电池生产空白，将促进合肥新能源产业链的完善，为积蓄绿色发展新动能提供支撑。 创新引领，是产业经济高质量发展的重要引擎。在合肥禾电科技有限责任公司内，钠离子电池正极材料正从生产线上有序产出，该项目是合肥首个千吨级钠离子电池正极材料生产线。根据项目发展规划，预计一期年产量达到千吨级，二期计划建成年产量达到50000吨，可实现年销售额15亿元。 钠离子电池作为新型储能电池，是锂电池的重要补充。作为极具潜力的新一代电化学储能技术，钠离子电池具有长循环、宽工作温度、安全稳定性强、高倍率、循环寿命长等性能优势。“目前，我们生产的产品已经投放到市场，逐步向客户供货。”合肥禾电科技有限责任公司相关负责人介绍。 该生产线创新性采用液固复合工艺生产升级材料，通过柔性化设计，既能实现“人—机”便捷操作又可实现全自动化生产，同时具备两倍以上产能提升空间，兼具生产高能量型和高倍率型等多款产品的能力；其电池性能和理化指标均位于行业领先水平，填补了合肥市钠离子电池生产空白。 钠离子电池除了可在光伏发电储能、绿电配储、电网调峰等领域运用外，还可在二轮电动车、观光车、清扫车、工商业储能柜、应急电源等诸多领域广泛应用，具备百亿级的产业规模。 随着“双碳”目标的提出，能源领域的绿色低碳转型正在持续推进。作为重要千吨级钠离子电池正极材料生产线项目，今后将促进合肥市新能源产业链变得更加完善，同时积蓄绿色发展新动能，带来显著经济效益和社会效益。
来源：合肥在线
因锂电池爆炸，阿里云机房火灾持续超30小时
自9月10日早上8时左右火灾发生，截至11日下午5点，导致阿里云新加坡地域可用区C网络访问及部分云产品服务异常的机房火灾已超30小时。据外媒，该事件已导致Lazada和字节跳动等主要科技公司托管的服务严重中断。 11日，机房起火原因与更多事件处理进度已经披露。在火灾持续30多个小时后，为何无法快速扑灭，如何应对此类火灾也成为讨论焦点。 根据阿里云官方《新加坡可用区 C 机房火灾》公告（以下简称火灾公告），新加坡机房火灾及升温的原因是锂电池爆炸。据《8视界新闻网》，事件发生时，有民众在事发前听到爆炸声，该数据中心随后冒出滚滚浓烟，现场能闻到一股呛鼻的烧焦味。 根据报道，此次事件灭火的手段包括水枪、房内洒水灭火系统、灭火机器人等。业内人士指出，对于锂电池火灾抑制手段，水消防并不可取。 锂电池火灾的应对主要包括快速灭火和高效冷却两个方面。快速灭火是为了极大降低火焰对临近电池和其他设备的热伤害；高效冷却是为了抑制电池内部的链式分解反应，防止电池再次复燃和热失控，同时也能有效降低对临近电池的影响。灭火剂中，全氟己酮表现出了快速扑灭电池外部明火的能力，其安全余量较高，对环境也较为友好，在喷发后，可快速汽化，迅速吸收大量热量，隔绝空气中的氧气，实现窒息灭火。 水消防不可取是由锂电池的特性决定的，锂电池在发生火灾时，水分可能会导致电池短路，进而加剧火势。此外，水与锂电池正负极材料以及电解液发生剧烈化学反应，产生的气体和热量可能会引发爆炸，加重火灾事故。也有观点认为，水能灭火抑复燃是有效手段。 对于锂电池爆炸的原因，该业内人士指出，锂电池自身的安全性在很多方面已经得到验证，此次事件可能受外部环境等多方面因素影响，具体原因需要等待调查结果。 据悉，该数据中心位于罗央大道，属于美国数据中心房地产投资信托Digital Realty名下。火灾发生后到当天晚上7时，失火的数据中心仍有两处冒着浓烟，中心内也停了至少两辆消防车，包括消防车在内的五辆民防部队紧急车辆也停在路旁。 消防员运用四支水枪灭火，房内的洒水灭火系统也启动，约20人在民防人员抵达前自行疏散，没有人在事故中受伤。 火灾公告显示，11日凌晨01:46，接当地消防要求，因消防浇水持续进行，机房开始出现积水和渗漏，电路存在短路风险，新加坡可用区C一栋机房大楼整体紧急断电，可用区C其他大楼业务网络已陆续恢复。 据报道，民防部队已派出一台灭火机器人到场冷却电池房，民防人员11日早上10时仍在现场浇湿以确保大楼安全。 截至11日下午5点，阿里云官方显示新加坡节点有15项服务异常。 12日凌晨，阿里云回应新加坡机房火灾进展表示，大部分受到网络影响的云产品已恢复正常服务，剩余断电的机房业务仍需等待物理条件的恢复。如现场评估后不具备原地恢复的物理条件，应急小组将执行服务器设备迁移恢复预案。
来源：能源电力说
科森科技跌停，固态电池概念退烧
固态电池的时代真的来了吗？近期，资本市场持续热捧固态电池概念股。科森科技（603626.SH）、南都电源（300068.SZ）、丰元股份（002805.SZ）等股票连续大涨。那么，哪些厂商是固态电池这一产业变革的重要参与者呢？ 宁德时代董事长曾毓群在今年的世界动力电池大会上表示，固态电池的关键是材料和化学体系。 中信证券研报称，基于固态电池2027年量产的预期，判断2024年起固态电池相关材料的生产商将依托于各电池厂商中试产线开始批量供货并兑现业绩。 科森科技：搭上清陶能源产业链 此次科森科技连续涨停，主要是涉及了“折叠屏”“固态电池”这两大近期最为火热的概念。科森科技在近日公告中称，针对固态电池概念股，公司再次提醒，公司不生产固态电池产品。 科森科技涉及固态电池概念，或与清陶（昆山）能源发展集团股份有限公司（以下简称清陶能源）的合资公司有关。而清陶能源被视为国内固态电池两大独角兽之一。 科森科技一方面参股清陶能源，另一方面与其成立合资公司。据科森科技2024年半年报，上市公司与清陶能源共同投资成立了科森清陶（昆山）能源科技有限公司，专注于固态电池的集成、组装和系统集成等业务。同时，科森科技作为清陶能源的供应商，为其提供电池模组产品，并持有清陶能源的股份，形成了紧密的合作关系。 9月9日，科森科技在连续十个交易日涨停后终于回落，当日跌停，收报11.89元/股。 与清陶能源达成合作的公司不止科森科技。9月6日，先惠技术（688155.SH，股价31.91元，市值39.9亿元）在投资者平台表示，公司与清陶能源已就未来长期合作意向签订框架性协议，双方将围绕全固态电池核心关键装备的研发和产业化进行合作。目前全固态电池设备处于研发阶段，不涉及产能。公司将综合现有产量、在手订单和潜在的市场机会等因素，规划未来产能数据，并按照相关规定及时履行信息披露义务。 先惠技术曾于7月2日晚间披露称，公司与清陶能源签订合作研发协议，双方共同出资，围绕全固态电池核心关键装备，开展研发和产业化。先惠技术表示，清陶能源系一家专注于顶尖新能源材料技术的产业转化，通过锂电池关键材料的原创开发、装备的创新设计和量产工艺的优化，率先实现了固态锂电池的产业化。本协议旨在充分发挥双方优势资源，围绕全固态电池核心关键装备的研发和产业化进行合作，促进双方共赢发展，符合公司整体发展战略。 新材料研发成重点 不管是科森科技还是先惠技术，都不涉及固态电池材料。而如曾毓群所言，固态电池的关键是材料和化学体系。 当升科技（300073.SZ，股价31.48元，市值159.45亿元）是正极材料龙头公司，但也积极布局电解质材料。公司9月6日于投资者平台表示，固态电解质开发方面，公司通过特殊组分设计以调控锂离子通道，多元素靶向修饰以稳定晶体结构，设计出独特的全流程纳米一体化工艺，成功开发出高离子电导率、高稳定性的纳米级固态电解质。公司相关固态锂电产品已率先导入辉能、清陶、卫蓝、赣锋等固态电池客户，并实现批量销售。 此前曾有业内人士告诉记者，目前的正极材料是配合液态电解液使用的。固态电池解决了安全问题，因此可以使用超过300Wh/kg的电池体系的材料。 而近期，中国科学院青岛生物能源与过程研究所在硫化物全固态电池领域取得进展。据其官网，青岛能源所先进储能材料与技术研究组近期开发出基于硫化锂正极的高比能长循环全固态锂硫电池，该电池的能量密度超过600 Wh/kg。与商业化的锂离子电池相比，其能量密度高出1倍有余。并且，因不使用稀有金属，彻底解决了锂电正极材料的高成本难题。 研究表明采用硫化物固态电解质，硫化锂作为正极可将能量密度提升至液态锂电的两倍（超过600 Wh/kg）；未来采用硫正极匹配金属锂负极，可实现能量密度进一步提升（高达800 Wh/kg），是动力电池的未来发展方向。因此，硫化锂和硫是全固态电池未来正极材料的最优选择。 对此，真锂研究首席分析师墨柯对《每日经济新闻》记者表示：“是一个选择，但不一定是最优。未来固态电池的正极材料有可能是不含锂的材料。”其认为，除了上述正极材料，还有一些理论能量密度很高的有机化合物。 鑫椤咨询主编吕真真对记者表示：“单从材料看，一方面不使用镍、钴等金属，成本降低。另一方面是能量密度提升，硫化锂正极材料的克容量可以达到高镍的5倍左右。” 而丰元股份，正是青岛能源所在正极材料领域的合作伙伴。据其2024年半年报，公司与中国科学院青岛生物能源与过程研究所共建中科丰元高能锂电池材料研究院，开展高能量密度锂电池高性能正极材料研发与产业化，主要为公司在正极材料的研发与产业化方面提供技术支撑和支持。
来源：每日经济新闻
