固态电池时间表&储能极致成本,一文尽览世界动力电池大会大咖干货

文摘   科技   2024-09-04 10:49   北京  

9月1日,2024世界动力电池大会正式开幕,本次大会的主题为“新质动力、创绿未来”,由四川省人民政府主办,宜宾市人民政府、四川省经济和信息化厅共同承办,除了开幕会之外,共举行了6场专题会议、2场线上直播高端访谈、成果展示等活动。其中,直播高端访谈主题分别为“动力电池的新场景与新机遇”“动力电池新质生产力 创新驱动引领高质量发展”;专题会议主要涉及先进电池前瞻技术、新型储能、新能源产业链供应链、动力电池质量提升、动力电池安全高效运输等主题;展示活动将集中展示新能源汽车和动力电池新技术、新产品,以及电动工具、低空经济、人形机器人、电动船舶等前沿应用场景。

Volta-plus带您领略各位大佬传递的重要信号!

全固态电池 真的没那么快!

今年以来,头部锂电池企业及主机厂纷纷发布了其固态电池的目前进展,且不约而同以2027年为全固态电池的量产转折点,让产业人以为全固态时代近在咫尺了,但事实上全固态电池仍然要走很长的时间,2027年顶多可以示范性的装车测试,而真正意义上的量产时间最快也要2030年。

宁德时代董事长曾毓群在开幕式演讲中也正式回应了目前市场上关注的对宁德时代全固态电池开发进展疑问,宁德时代已经在全固态领域投入了7~8年的时间进行研究,最难的仍然是“固-固界面”问题。目前宁德时代的全固态研发水平只到了4左右,只是做出了一些器件样品,进行一些实验验证,但是对比全世界的情况,宁德时代研究是“领先一大步”,英文叫做Second to none。

那宁德时代所提及的4,到底是一个什么水平呢?

图一:宁德时代全固态电池规划时间表 

信息来源:宁德时代公开资料,Volta-plus整理

技术成熟度(TRL)、工艺成熟度(MRL)分为9个等级, 宁德时代目前处在的4级阶段,是技术定型及实验室环境下生产技术验证阶段,而宁德时代2027年预测可以提升到7~8级实现小批量试生产,9级大规模量产目前仍有很大困难,难度相当大,尚未规划。

而宁德时代选择的路线是,正极是高镍三元正极颗粒从多晶换成单晶材料,并且进行双层包覆,第一层无机氧化物包覆,抑制界面的反应,第二层固体电解质包覆,提升界面离子扩散,负极是锂金属或者合金,固态电解质是硫化物路线。已建立10Ah级全固态电池验证平台。

而比亚迪锂电池CTO孙华军认为,目前全固态电池正处在从实验室验证到早期工程化转换的阶段,短期内没有那么乐观,还需要长期时间来走稳。实验室的数据一旦放大到大电池里面以及大规模量产工艺上,所暴露出来的问题是完全不同的,所以全固态电池还需要很长的路要走。

目前按照比亚迪的全固态电池时间表来看,27~29年是示范期,主要用在中高端电动车上,规模也仅仅在千辆左右,而市场拓展期仍然要等到30~32年,有望渗透到主流电动车型,规模可达12万辆。

图二:比亚迪全固态电池规划时间表
信息来源:比亚迪公开资料,Volta-plus整理

而欧阳明高院士也提及固态电池不仅是推广范围需要循序渐进,固态电池自己的参数也需要一步一个脚印慢慢提升,他也不希望现在对于固态电池所宣传的诸如“能量密度达700Wh/kg”、“续航轻松突破1000公里”等标签,成为各家厂商的包袱,最终间接导致欲速则不达的情况出现,还是要面向2030年能实现产业化。”

储能电池 即将迈向度电成本2毛时代

由欧阳明高院士主持的高端对话活动中,各位大佬花了较长的时间来详细阐述了对储能时代的理解与看法,整体围绕着如果将储能电池度电成本降至2毛,那为什么是2毛呢?因为抽水蓄能的度电成本即为2毛,锂电储能如果想持续大规模应用,少不了跟抽水蓄能等储能发电成本做比较。

亿纬锂能董事长刘金成博士表示,目前EPC储能总成本已经降到了1块4毛,而其中电芯价格已经降到了整个EPC总成本的20%,未来储能系统的降本主要来源不是电芯,而是要依靠系统标准化的成本下降,所以储能电芯的价格应该在这个时间点稳定或者稍微提高,电芯要提高循环性能、品质安全等市场价值。储能系统的度电成本到1毛5分,是必须要完成的目标,如果降到了1毛水准,市场上所有人对储能系统的应用是拥抱的态度。

蜂巢能源懂事长杨红新认为系统价格降到5毛水平,目前的价格不是因为技术创新而是由于产能过剩引起的市场竞争引起的价格体系,储能系统的降本是需要占地面积减少、施工费减少等单位面积的能量提升,也就是EPC层面的能量提升。

宁德时代副总裁孟祥峰表示,行业应该在锂电池储能电站循环寿命及能否在电力调度中发挥作用练好基本功,同时锂离子电池储能应争取获得与抽水蓄能容量电价同等公平的支持政策。

比亚迪电池CTO孙华军认为,应该结合7000次循环和日历寿命,系统层面思考循环寿命问题, 并且需要持续关注缺陷检测技术。

动力电池新质生产力 创新驱动引领高质量发展

宁德时代董事长曾毓群开幕式上表示,去年宁德时代提出,动力电池行业需要从“有”到“好”;而今年强调的是行业必须迈进“高标准”发展阶段。曾毓群还提到,当前市场上绝大部分电池的安全系数远远不够,很多产品号称安全失效率达到PPM级,也就是百万分之一,但实际上,安全失效率是千分之一。

安全性和可靠性也是本次大会提到最多的关键词,需要通过行业不断的技术创新,安全品质把控来提高整体行业水平。如何降低缺陷率以及极限制造的问题上,大部分企业提到了 AI大模型以及智能制造的理论,在快充、长寿命、高能量密度、高倍率等追求高性能产品及技术上,结合高效率、全自动化的智能制造,并且利用AI数据大模型来把控安全、可靠、高标准、低成本的锂电池。也是符合国家推动的高质量、新质生产力的政府方针。

总结

总结一句话:面对欧美等海外市场不断对我国新能源产业链实施的各种贸易保护政策,我们的应对策略就是从 “我们有足够的锂电池” 转变到 “我们有不可替代的高品质、高性价比电池”,方能应对不断变化的全球化市场。

除上述之外,本次大会还提到欧洲电池法当中的绿电、碳足迹、回收等问题,建议大家去听一听大咖们倾情阐述的核心内容。

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