10月8日,国家知识产权局信息显示,比亚迪申请一项名为“全固态电池、电池组和用电设备”的专利公布,公开号 CN 118748295 A,申请日期为2024年8月7日,申请公布日期为2024年10月8日。简单来讲,通过本专利可使全固态电池在等静压过程中承受较大压力时,电池包装膜不易破裂,后续的拘束加压过程中不会使电池撕裂,使电池具有良好的首效和循环性能 。
Volta-plus在今年4~6月集中分析了多篇头部全固态电池进展,时隔四个月,借助此篇,重新回顾头部各家企业的全固态电池最新进展。
比亚迪,全固态电池广泛应用还需5年
9月27日,比亚迪首席科学家廉玉波在世界新能源汽车大会上表示,比亚迪已在固态电池领域进行了深入研究,固态电池的广泛应用还需要3~5年时间,且“3年比较艰难、5年比较现实”。他表示,受制于成本和材料的可控性等因素,在未来15~20年内,磷酸铁锂电池不会被淘汰,固态电池将主要应用于高端车型,与磷酸铁锂电池相互赋能,分别在不同层级的车辆上。
比亚迪全固态电池方案:高镍三元(单晶)+硅基负极(低膨胀)+硫化物电解质(复合卤化物),比亚迪认为硅基负极+硫化物全固态电池可兼顾高能量密度和高安全性能,且性能比较均衡,主要的短板也有明确的解决对策,商业化潜力比较大。从技术路线选择上看,弗迪电池极有可能选用了卤化物复合电解质。
电芯容量可以做到60Ah以上,质量比能量密度达到400Wh/Kg,体积比能量密度达到800Wh/L,针刺或热箱不起火不爆炸,同时在考虑热管理、安全、快充等性能要求下的电池系统及整车高效集成技术,电池包能量密度超过280Wh/Kg。
宁德时代,样品验证阶段,全球领先一大步
9月1日,在宜宾举办的世界动力电池大会上,宁德时代董事长曾毓群提到,目前宁德时代全固态电池正处于4等级,即技术定型即实验室环境下生产技术验证阶段。目前只是做出了一些器件样品,进行一些实验验证,但也是非常有自信的表示“对比全世界的情况,我们的研究应该算是领先一大步,或者用英文说 Second to none”。
宁德时代全固态电池方案: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,负极方面采用锂金属或者合金,用硫化物固态电解质进行疏水层包覆,在电芯封口前再去除疏水层,来提高空气稳定性。
目标是2027年提高到7~8级实现小批量试生产,9级大规模量产目前仍有较大难度。
卫蓝新能源,2030年全固态电池售价低于5毛钱
8月30日,卫蓝董事长俞会根在泰达论坛上表示,卫蓝计划在2027年之前,实现实现全固态电池的规模化量产,到2030年,有望把全固态电池的销售价格控制在5毛钱(0.5元/Wh)以下。今年6月,其360Wh/Kg半固态电池已成功下线并供应至蔚来的第四代150KWh电池包,但仅布局在充电基础设施较弱的特殊地区。
卫蓝新能源全固态电池方案:高镍三元正极 + 硅碳负极 + 氧化物及聚合物复合电解质,能量密度目标400Wh/Kg以上,2027年产能规划2GWh并实现量产装车,未来山东淄博/江苏溧阳等基地共布局100GWh。
上汽清陶,明年底建成全固态产能0.5GWh
5月24日上汽新能源发布会中提及全固态电池,高压锰基正极 + 含锂复合负极 + 卤化物及聚合物复合固态电解质,第一阶段电芯容量77.6Ah,能量密度406Wh/Kg,电池包能量密度288Wh/Kg,电压795V,第二阶段电芯能量密度目标500Wh/Kg以上。另外上汽清陶也是唯一一家公布了全固态量产产线布局的企业,计划2025年底完工,一期产能规划0.5GWh,26年4季度全固态电池量产,27年1季度装车上市。
清陶能源的固态路线经过三步走,第一阶段液体含量10%,也就是目前已经应用于智己 L6 的光年电池。第二阶段,产品液含量 5%,预计明年开始规模搭载,包括MG及其他上汽纯电 / 混动车型;第三阶段,产品液含量降低到 0,即全固态电池,计划 2026 年4季度量产。
长安汽车,明年开发20Ah样品,能量密度350Wh/Kg
9月1日世界动力电池大会上,长安先进电池研究院副总经理杜长虹表示,长安汽车计划2025年20Ah全固态样品能量密度350Wh/Kg,循环性能达到300周,于2027年电芯容量60Ah,能量密度400Wh/Kg以上,循环可达1000周,同时可实现1~2C快充,开始装车验证阶段,于2030年逐渐进入量产装车阶段。
亿纬锂能,2026年优先用在混动领域
9月6日在投资者互动平台上表示,固态电池领域已进行技术布局,并做了相关产业规划,计划于2026年取得工艺突破,推出高功率、高环境内耐受性和绝对安全的全固态电池,主要用于混合动力领域;于2028年实现技术突破,推出400Wh/Kg高比能全固态电池
国轩高科,2026年优先用在混动领域
5月17日国轩科技大会公布了其全固态电池,高镍三元单晶正极 + 介孔硅负极 + 微纳化固体电解质(猜测为硫化物复合电解质),容量30Ah的电芯能量密度350Wh/Kg,6分钟快充,电池包成组率80%,系统能量密度280Wh/Kg,循环寿命3000次,预计量产时间为2027年。
中创新航,能量密度430Wh/Kg,为已公布最高水平
8月28日,中创新航推出“无界”全固态电池,产品能量密度高达430wh/kg,容量超过50Ah,同时在电池运行压力、寿命、功率方面均取得重要突破。计划于2027年小批量装车,2028年量产。
60亿国家补贴成员:一汽、吉利
一汽首次在中国汽车动力电池产业创新联盟2024年年会中简单公布,技术路线为高镍三元+硅基负极+硫化物电解质,依然是熟悉的2027年小规模示范性量产。目前核心材料及20Ah样品电芯已经开发完毕,电芯能量密度可到375Wh/Kg。目前全固态核心难题是空气稳定性、低温下锂子电导率低、寿命问题、干法及转印工艺难题、以及后期实现规模化的成本问题,也是提出需要全产业链协同推动。
吉利CEO淦家阅在年中经营大会上的内部披露,揭示了吉利固态电池研发的巨大进展,吉利的全固态电池已经实现了能量密度400Wh/kg的突破,并完成了20Ah电芯的制备。
总结
对于固态电池,我们仍然要保持冷静的态度,全固态电池是持久战,因为技术难度确实非常大,并且商业可行性也面临较大挑战,但又是我国未来持续引领新能源行业领先地位而不得不重点部署的关键技术之一,也是我国下一个产业方向——低空经济、AI人工智能机器人等重点扶持行业必不可少的电池技术。
目前来看,全固态电池在2027~2030年进入示范装车验证阶段,2030~2035年迈入小批量产阶段,但脱离成本的全固态电池确实是“耍流氓”,并且近几年消费者已经习惯了快速充电及超长循环寿命等性能,全固态电池如想成为主流趋势,必须全面考量才可行。