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实现全固态电池量产目标有两个关键点

2024-05-29 00:57  来源:证券日报 

    ■龚梦泽

    近期,全固态电池产业化提速的消息纷至沓来。

    上汽集团宣布,2026年公司全固态电池将实现量产,2027年将推出搭载全固态电池的新车。广汽集团也宣布,全固态电池走过试验阶段,将于2026年量产装车。国外方面,日本丰田、日产、本田分别计划于2027年、2028年和2030年投放搭载全固态电池车型;韩国三星SDI、SKOn、LG新能源也纷纷发布全固态电池的商业化计划。

    目前,全固态电池领域正在形成一个全新的竞争局面,率先实现量产事关未来动力电池的主导权归属。那么,全固态电池凭何备受推崇,甚至被誉为动力电池的“终极路线”呢?

    首先是安全性。固态电池采用固态电解质来传导锂离子,相比现阶段的液态锂电池,由于不含易燃易爆的成分,从根源上消除了安全隐患。

    其次是能量密度。鉴于固态电池稳定的特征,其使用温度区间大幅拓宽。通过使用更高容量的正负极材料,可实现在更小更轻的电池系统中储存更多的电量。

    最后是成本。由于破除了与电解液的匹配限制,正极材料的选择将不再局限为磷酸铁锂和三元锂。材料多样性提供了清晰的降本逻辑,成本降幅或高达40%。

    结合当前行业现状,尽管半固态电池已逐步实现装车,但从各家企业发布的计划来看,受制于技术瓶颈和产业链配套,全固态电池的商业化仍需要2年—3年的时间。其中主要的难点在于,现有的动力锂电池材料体系是一个多孔的体系,为的是让电解液能进行充分饱和的浸润。而全固态电池将是一个完全致密(致密程度达到95%—98%以上)的状态,简单来说,相当于从造一块“海绵”改为造一块“石头”。

    笔者认为,全固态电池的规模化应用和商业化落地不可能一蹴而就,而是需要经过充分严谨的测试和验证过程,包括搭载整车的验证、高寒高温的验证等,实现全固态电池量产目标有两个关键点。

    一是循序渐进,重视应用与研发、生产的双向促进。半固态是实现全固态的必然发展阶段,全固态电池仍然面临诸多科学和工程问题,需要分步骤实现,比如先将液含量降低到10%,提升安全性和能量密度;再降到5%,拓宽材料选择范围,增加性价比;最后借助前面两个阶段的技术进步和成本摊薄,实现电池的全固态形态。

    二是需从整个产业链角度进行重构、配置和升级。现有的动力电池上游产业链无法支持固态电池的研发需求,全固态电池是多维度创新的结合体,既包括材料的创新、工艺的创新、设备的创新,也有产业链的创新。相关产业链企业应结合自主品牌汽车规模化搭载固态电池技术的契机,实现产业链的升级,以加速实现全固态电池的量产应用。

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