
目前,新能源汽车巨大的发展空间给动力电池行业带来了巨大的增长动力,也使得锂电池产业链相关公司的股票持续上涨。比如锂电池龙头当代安培科技股份有限公司市值突破1万亿人民币,成为创业板真正的龙头,第二名迈瑞医疗市值不到6000亿人民币。
但是,锂电池龙头可以不要高枕无忧。除了竞争对手,下一代技术路线——固态电池也将对行业产生颠覆性影响。今年年初蔚来公布的150kWh固态电池震惊市场,锂电池产业链一落千丈。但其固态电池其实是半固态电池,还是需要电解液,对行业影响有限。经过短暂的波动,产业链公司的股价继续播放音乐和舞蹈。
固态电池越来越近,也许某个时间点会对行业产生转折性影响。比如当代Amperex科技有限公司,有相关研发,但是进展比较慢。其公开资料显示,当代安培科技有限公司于2016年开始研发固态电池,同时走聚合物和硫化物路线。目前研发的聚合物锂金属固态电池能量密度为300Wh/kg,可实现300周循环。估计2030年才能实现规模。
然而,一些制造商已经取得了快速进展。其中,汇能科技计划今年实现量产,江苏陶青将于2020年投产1GWh固态电池生产线。主要厂商的现状和进展如下:
汇能科技汇能科技采用LCB(锂陶瓷电池)固体陶瓷电解质生产固态电池。2018年,其内阻降至锂离子电池的70%。固体陶瓷电解质具有高耐热性、良好的化学稳定性和良好的稳定性。t熔化或溶解;当温度达到350C时,它就赢了不会失去对热量的控制(爆炸),盐在低温下不会沉淀。能在200-260的温度下持续运动3-10秒(一般li-polymer达到120-150就会熔化溶解;不耐高温;盐会在低温下沉淀)。因此,固态锂陶瓷电池LCB极其安全,即使受到外力撞击、破碎、刺穿或在250C下烘烤5小时,LCB也不会着火或爆炸。
汇能科技创造了MAB多轴双极电池组技术。在这种电池组中,没有共同定义的电池单元。而双极电池技术是直接堆叠极片进行串并联,在电芯阶段自带散热功能,省去了大量不能提供电力的电线、封装和散热材料,简化了BMS(电池管理系统)的设计。在Pack阶段,可以大大提高组装的效率,同时可以提高能量密度,降低成本,使Pack的体积缩小到传统Pack的50%,成本降低到70%,电动车的续驶里程将有机会成倍增长。电池组方案获得了CES创新奖和爱迪生奖(科技界的奥斯卡)。
2019年,汇能科技与蔚来、爱驰等新能源汽车主机厂签署战略合作协议,2020年完成D轮融资,一汽参与投资。2021年,该公司与越南企业集团Vingroup JSC成立了一家合资公司,并计划在越南生产固态电池。2021年4月,汇能科技凭借ASM独家电池安全技术ASM(主动安全机制)荣获爱迪生铜奖。汇能科技计划2021年通过特殊目的收购公司上市。
江苏陶青陶青能源是由清华大学南策文院士领衔的高新技术企业,是中国固态锂电池产业化的领军企业。其研发的固态电池能量密度超过400Wh/kg,已成功应用于特种电源、高端数码等领域,是新能源汽车领域的领航者。
宜春陶青计划投资55亿元建设年产10吉瓦时的固态锂电池生产基地。其中,一期工程投资5.5亿元,占地约100亩,建筑面积约3.8万平方米。建成年产1GWh固态锂电池生产基地,2020年正式投产;二期将进一步加大投资,扩大产能。2020年7月,搭载陶青固态电池系统的纯电动样车在北汽新能源调试成功下线。该样机是国内首款公共驱动固态电池样机。苏州陶青生产的I代固态电池系统,在系统能量密度、-5放电能量保持率、充放电能效、0%-80%SOC快速充电时间等方面均优于常规设计的液态三元电池,并已开始量产可行。
蓝色新能源北京卫兰新能源公司成立于2016年,专注于研发;混合固液电解质锂离子电池和全固态锂电池的研发和生产。是中科院物理所清洁能源实验室唯一的固态电池技术产业化平台。公司总部位于北京,在北京房山、江苏溧阳和浙江湖州设有三个生产基地。2018年,公司的能源密度固态电池达到300Wh/kg,原型车测试。2019年在溧阳设立生产基地。目前固态电池产品已供应无人机,电池安全性通过测试。其原材料包括硅碳阳极正在批量生产,固态电池所需的涂有固体电解质材料的隔膜也可以批量生产。目前,卫兰新能源全固态电池产品产能已达0.2GWh,2021年将建成1Gwh生产线。预计2026年后形成20GWh的产量。伟信能源的固态电池使用氧化物固体电解质。
江西锂业公司于2016年开始研发固态电池。目前,公司第一代混合固液电解质电池产品已通过多家客户的多项第三方安全测试和样品交付测试,能量密度为235~280Wh/kg。目前,第一代固态电池已在中试线进行测试,设计容量为0.3GWH。第二代固态锂电池基于高镍三元正极和含锂负极材料,基于自主研发的固态隔膜材料构建了2Ah-10Ah全固态电池样品。能量密度可达350Wh/kg(G2代),可稳定循环300次,能量密度可达400Wh/kg(G2代)。赣锋使用的电解液是自己发明的陶瓷中的聚合物具有弹性特性的无机-聚合物复合固态柔性电解质膜,采用双向差分界面设计和层压、压延、加热一体化工艺制备柔性固态电池。
2020年10月,该公司宣布计划建立一个高端研发中心;自有资金不超过30亿元的锂聚合物研发及生产基地建设项目。公司将积极推进固态电池的量产和装车。
丰田在2008年与初创公司Ilika合作开发固态电池,2017年宣布与松下合作,2020年与松下成立固态电池合资公司。2021年,该公司宣布将在今年推出颠覆性的固态电池。电池续航可达500公里,10分钟内即可从空充满电,安全隐患极小。丰田走的是硫化物固体电解质的技术路线,预计2022年推出搭载固体电池的车型,2025年实现量产。
三星三星在2017年展出了固态电池。2018年11月,韩国三大电池公司LG Chem、三星SDI和SKI组成联盟,共同开发包括固态电池在内的下一代电池核心技术。2019年4月,三星和福特共同投资了美国固态电池初创公司Solid Power,并宣布与Solid Power正式合作,开发下一代全固态电池fo
固态电源固态电源是一家固态电池创业公司,成立于2012年。它最初是由博尔德的科罗拉多大学和国防高级研究计划局资助的。该公司已获得福特、三星、宝马、沃尔沃等知名公司的投资。2020年第三季度,该公司 pilot line电池和固体电解质已成功通过多家汽车OEM合作伙伴和一流电池供应商的验证。根据计划,宝马和福特将于2022年分别从Solid Power采购测试车辆的固态电池。
坚实的力量美国ASSB固态电池采用硫化物电解液,不可燃,能量密度比锂离子电池高50%。使用的锂金属阳极是石墨阳极的10倍。其固态电池的能量密度达到320Wh/kg。
SESSolidEnergy Solutions (SES)由麻省理工博士后胡启超于2012年在波士顿创立。马萨诸塞州固体能源(SES上海)有限公司于2018年8月在上海成立,目前正处于组建、结构布局和厂房建设阶段。SES在世界上第一个证明了实用的锂金属可以达到480Wh/kg和1000Wh/L,并且得到了第三方的验证。世界首条锂金属电池研发线在波士顿建立。SES是一种聚合物电解质材料。
2021年3月,SES与通用达成合作,双方计划在SES建设生产线并在2023年前推出原型电池。
QS已经通过特殊目的收购公司在美国股市上市。目前,QS-0工厂计划生产原型固态电池进行负载测试,其大规模商业化要等到2026年。




