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全固态电池产业化加速

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全固态电解质是实现高安全性、能量密度、循环寿命电池性能的关键。根据电解质的种类,可主要分为无机硫化物、无机氧化物、有机聚合物等三种路线。

从全球固态锂电池布局路线来看,欧美技术以聚合物电解质为主流,且有商业化产品;亚洲技术以日韩无机陶瓷厚膜技术为主。

三种技术路线优劣对比来看,硫化物电解质的优点是电导率高、兼具强度与加工性能、界面相容性好,但缺点在于与正极材料兼容度差、对锂金属稳定性差、对氧气和水分敏感、存在潜在污染问题、生产工艺要求高。

目前,国内的宁德时代、国轩高科、比亚迪、中科固能、恩力动力、高能时代,国际的三星SDI、丰田、松下、SolidPower等电池厂商均采用硫化物电解质路线。另据高工锂电了解,广汽、一汽等主机厂也在积极接触硫化物全固态路线。

氧化物电解质综合性能较好,其优点为电化学窗口宽、热稳定性好、机械强度高,缺点为难以加工、界面相容性差、电导率一般。整体看,氧化物体系制备难度适中,较多新玩家和国内企业选取此路线,并采用与聚合物复合的方式,在半固态电池中率先规模化装车。

包括鹏辉能源、清陶能源、卫蓝新能源、浙江锋锂、辉能科技、QuantumScape等国内外电池企业主要采用氧化物电解质技术路线。

聚合物电解质的优点为易于加工、生产工艺兼容、界面相容性好、机械性能好,但缺点在于常温离子电导率低、电化学窗口略窄、热稳定性和能量密度提升有限,由此制约了其大规模应用。

目前,包括中科深蓝惠泽、欣旺达、Bollore、EMBatt、Solid Energy、Ionic Materials等电池企业主要采用聚合物电解质技术路线。

据不完全梳理,今年1-7月,固态电池(含半固态电池)新增产能已超142GWh,其中仅约1GWh为新增落地产能,分别来自辉能科技的0.5GWh/年氧化物半固态电池产线(已投产)和领新新能源的0.5GWh/年聚合物半固态电池产线(已量产);剩余以规划产能为主。10GWh以下项目居多,最高产能规划来自湖南久森安高,计划分三期实现共30GWh的固态电池产能。

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随着规划产能的增加和应用场景的拓展,固态电池(含半固态电池)制造工艺也在加快追赶步伐。

其中亿富机械已获得多家知名固态电池及电解质砂磨系统订单。亿富推出了立式超细研磨设备,为客户提供超细纳米研磨技术解决方案,同时在工厂建设测试线,与客户一起探索并推进固态电池技术研究。

总的来看,固态电池的发展道路充满挑战与机遇。在材料、工艺、降本和应用等多个方面,业界仍在不断探索和突破。同时,固态电池产业的推进也充满了活力与竞争,各方势力正在加速布局,未来谁将率先实现商业化应用,将是新能源市场最为期待的事情之一。

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亿富机械  2024-08-31  |  阅读:362
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