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时间: 2025-03-07 06:03:37 | 作者: 废气处理设备
最近几天,固态电池概念股掀起涨停潮,30多只概念股短短几日涨幅超过10%。
例如德尔股份、领湃科技,上海洗霸、三祥新材等固态电池概念股不到五个交易日上涨都近50%。就连锂电老二千亿市值的亿纬锂能也迎来大涨。
值得一提的是,虽然固态电池目前仍处于0到1的阶段,还未真正的完成量产上的突破。
比亚迪计划2027年全固态电池批量装车;宁德时代聚焦硫化物路线 Wh/kg,达到目前锂电池的一倍以上;广汽、长安、岚图等明确2026-2027年量产时间表。
而像干法电极工艺、激光微加工技术等固态电池技术都近期都不断突破,硫化物电解质成本目标降至20万元/吨,辉能科技建成全球首条GWh级氧化物固态电池产线%。
虽然现在距离真正量产还有一段时间,但未来电池行业和汽车行业真的会因固态电池洗牌吗?
固态电池之所以备受瞩目,最终的原因在于当前的电池技术尚未达到理想状态。因此,仅从汽车市场来看,对燃油车尚未形成彻底的碾压之势,仍需借助插混/增程等过渡方案。
特别是锂电池所存在的安全问题和续航焦虑问题依旧存在,即便结合了当前的快充技术,也受限于充电桩的分布。
然而,当传统的液态电池电解液和隔膜被固态电解质所取代后,这样一些问题便能迎刃而解,这正是固态电池的显著优势所在。
固态电池采用固态电解质替代了传统液态电解液,从根本上消除了电池包破损和电解液泄漏的风险。
其次,固态电池的单位体积内的包含的能量更高。与三元锂电池相比,其电芯单位体积内的包含的能量上限为300Wh/kg,而固态电池采用上述材料后,单位体积内的包含的能量可轻松超过400Wh/kg,稍加努力甚至能达到5、600Wh/kg或更高。
因此,在固态电池的宣传中,续航1200km被视为保守估计,1500km是中等预期,而2000km也并非遥不可及。
此外,固态电解质耐高温性能更佳,这在某种程度上预示着它能承受更高的功率,只要充电设施能够匹配,充电速度将大幅度的提高,以此来实现充电10分钟,续航1200km的愿景。
所以,一旦固态电池未来大规模量产,将导致汽车市场从燃油车向电动汽车的全面转向,而有了如此前景,势必成为各方竞争的焦点。
目前固态电池主要有聚合物、氧化物、硫化物三种技术路线,还有一种较为小众的卤化物路线,但业界通常不将其视为主流。
第一种聚合物固态电池易于加工,与现有的液态电解液的生产设备和工艺较为兼容,但其电导率较低,在高温下也易发生起火燃烧现象,因不够安全,上限低,已基本被淘汰。
第二种硫化物固态电池在三种材料体系中单位体积内的包含的能量最高,但热动力稳定性较差,且硫化物容易与空气中的水、氧气反应产生硫化氢这种剧毒气体。
第三种氧化物固态电池具有较好的稳定性,但其电导率相对于硫化物来说仍然偏低。
目前,欧洲电池厂商主要看好聚合物路线,日韩厂商则倾向于硫化物路线,而国内企业则是全面布局!
例如锂电龙头宁德时代、比亚迪、孚能科技等有突出贡献的公司两条路线并重,而卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业等厂商则更倾向氧化物路线。
从目前各厂商的布局来看,很少有企业只采用单一的电解质路线,大多数企业都采用复合路线,例如聚合物复合硫化物,或者硫化物复合氧化物、氧化物复合聚合物,因为单一的电解质各有优缺点,无法达到综合性能的最佳。
而在众多的固态电池厂商中,其实就是一场基于电动汽车产业和锂电池产业的“守擂者”和“打擂者”之争。
从固态电池制造商的阵营来看,实际上可以划分为“守擂者”与“打擂者”两大阵营。
他们凭借三元锂和磷酸铁锂技术确立了市场领导地位,并且不愿在下一代电池技术的竞争中重蹈“诺基亚”的覆辙。
宁德时代作为行业的领头羊,表现尤为积极。在半固态电池技术领域,宁德时代于2023年4月推出了凝聚态电池,其单位体积内的包含的能量高达500Wh/kg,并展现出卓越的充放电性能。到2025年,该技术将具备车规级量产能力,并同时开展航空级合作开发。在全固态电池技术方面,宁德时代选择了硫化物路线年实现小批量量产的目标。
在2024年9月的世界动力电池大会上,曾毓群表示:若以技术和制造成熟度作为评价标准(1-9分),宁德时代的全固态电池目前处于4分的水平,与全世界内的竞争者相比,处于领头羊。目标是在2027年达到7-8分的水平,实现小批量生产。
弗迪动力计划通过降低硫化物(或硫化物+卤化物复合)固态电解质的成本,到2027年实现与2024年相比成本降低15至20倍的效果。预计到2030年,通过合成工艺的改进和优化,成本将进一步下降30%至50%。到2033年,通过规模化生产效率的提升,成本预计将再降低20%至30%。
在量产时间表方面,计划于2027年开始小批量生产,首先搭载于比亚迪的高端车型作为示范项目,预计产量约为1000台。到2030年,预计将有4万台车辆装配全固态电池,并开始向主流价格段的车型推广。
而“打擂者”则包括一些当前的二线锂电制造商和固态电池初创企业,他们为了挑战“守擂者”,在量产时间上显得更为激进。
例如,清陶能源源自清华大学材料学院,并与上汽集团建立了合作伙伴关系,其固态电池产品分为三代,量产进度相对较快。
其中,半固态电池的单位体积内的包含的能量达到320Wh/kg,已经应用于上汽智己光年版车型。全固态电池的单位体积内的包含的能量为400Wh/kg,采用富锂锰+卤化物/硫化物体系,计划于2026年进行装车验证,并于2027年开始装车,这一进度比宁德时代和比亚迪都要快。
再如赣锋锂业,其半固态锂电池已于2023年6月在赛力斯SERES-5车型上正式交付使用。
固态电池对于当下新能源进度相对滞后的汽车厂商来说,也是一个攻擂的大好时机。所以,很多汽车厂商已经能等不及了!
例如现代汽车 12 月 27 日宣布即将开始生产全固态电池,并计划在 2025 年试点配备;
长安汽车计划 2025 年内实现固态电池的功能样车首发,2027 年推进全固态电池逐步量产;
上汽集团计划 2025 年在上汽自主品牌实现规模搭载全固态电池,2026 年实现全固态电池量产。
本田也去年12 月披露了其全固态电池的示范生产线 年推出基于这一技术的新电动汽车。
相较于汽车攻擂者,当下在电动化中居于领头羊的比亚迪,则将重点放在了成本上。
比亚迪锂电池有限公司首席技术官(CTO)孙华军日前在公开场合指出,比亚迪做过测算,如果全固态电池产量上来后,如果规模化上来以后,固态的三元电池和液态的三元电池理论上能做到固液同价。
外界结合比亚迪固态电池的技术路线推测,孙华军口中比亚迪“固液同价”的时间点非常有可能是2030年。
固态电池所用的硫化物电解质材料现价2万元/公斤。如果做个100度电的电池包,光材料成本就超20万,比小米su7的裸车价还高。
孙华军针对这样的一个问题解释说,减少相关成本的重点是提高活性物质的占比和大幅度降低电解质的用量。通过优化电池结构和材料配方,比亚迪能够在保证电池性能的前提下,减少电解质的使用量,以此来降低生产成本。
如果讲个不恰当的类比就是,比亚迪想要复制当年用磷酸铁锂的刀片电池反超三元锂的路线,以此来实现固态电池的大规模降本。
首先是固固接触问题怎么样保持电池的性能和稳定能力的问题,其次是硫化物稳定性问题,如何确保生产的全部过程中的安全性。还有供应链重塑问题,固态电池的关键材料不可能由比亚迪自己搞定,上下游如何协同保证固态电池的的稳定供应也是一个巨大的问题。
所以虽然车企们把量产时间表排到2027-2030年,其实都在玩文字游戏。
像比亚迪说的“2027年示范装车”,其实是可能仅仅只在百万豪车仰望U8和U9上试水。
即使2027年比亚迪在高端车型上试水成功,如何在2030年实现和液态电池同等成本也仍然是一个巨大的考验。
2024年固态电池概念股已经暴涨了60%,近期众多概念股又出现暴涨。从投资机构、到锂电企业、到车企都在砸钱布局电解质材料企业。
所以,不管锂电还是汽车的守擂者还是攻擂者来说,这场仗都是不能输的一仗。除国内公司外,日本的丰田,德国大众、奔驰,美国的特斯拉,都想押注固态电池再次确立起自己在国际汽车产业中的地位。
而一旦固态电池电解质材料突破、全自动生产线落地、锂矿价格回归理性,这三者合一。人类乘用车一百多年的燃油车历史,可能就要终结了。