固态电池更新:硫化物路线+材料...
发布者:乐晴
奔驰宣布,其基于全新固态电池技术的测试车已正式开启道路测试。
以“奔驰速度”推动固态电池量产落地,与F1团队联合路测,结果显示纯电EQS测试车续航里程增加25%,单次充电续航里程超1000公里,系统能量密度450Wh/kg,电芯由Factorial提供。
材料选择上,该款全固态电池选用锂金属负极和硫化物固态电解质。
复合电解质主流路线包含氧化物与聚合物、硫化物与卤化物复合等
此前固态电池在技术路线上存在分歧,2023–2024年路线百花齐放,2024年下半年开始逐渐聚焦。
当前单一电解质路线中硫化物路线最受关注。
硫化物固态电解质有超高离子电导率、低加工温度和低刚性,不过对生产环境要求严苛,核心难点在于硫化锂的降本,还要兼顾硫化锂的纯度。
布局硫化物路线的有宁德时代、天赐材料以及采用纯度高、成本低的CVD法制备硫化物固态电解质的厦钨新能等,厦钨新能氯化锂布局较早,有小产线并已向海外厂商送样;当升科技和容百科技也在进行硫化物尝试,已从实验室阶段向中间阶段推进。
宁德时代2016年开始硫化物固态电池研发,2024年已进入20Ah样品试制阶段,预计2030年后实现商品化;有研新材固态电解质用高纯硫化锂项目小批量稳定制备;广晟有色收购大宝山公司40%股权,增加硫矿资源储备,产品小批量稳定制备;三详新材已向清陶能源等企业送样;天赐材料在硫化物、氧化物电解质上均有技术布局,硫化物产品处于中试阶段。
设备端针对干法工艺,主要是纳科诺尔和曼恩斯特;纳科诺尔与四川新能源汽车创新中心(欧阳明高团队)合作开发固态电池产业化关键设备与工艺,主攻硫化物全固态电池。
正极:固态正极未来主要方向为超高镍三元及富锂锰基,富锂锰基有望2027年后投入应用,材料比容量可达258mAh/g,压实密度可达3.0g/cm³,实现500wh/kg,2030年之后有望往硫化物、氧化物、氟化物进化。
负极:主要采用硅基负极,比容量可达600mAh/g,通过优化工艺体积膨胀率可控制在30%以内,并在6C倍率、1000次循环下保持良好性能,随硅碳占比提升,硅碳负极可以将能量密度提升至400wh/kg,在往上硅碳占比对能量密度提升较小。
公开资料显示,负极层面参与厂商主要有上海杉杉、璞泰来、中科电器等;硅碳负极链上海洗霸、元力股份等有所布局;锂金属负极赣锋锂业、天齐锂业、盛新锂能等有所布局。
单臂管领先的天奈科技、道氏技术等;电池隔膜星源材质、恩捷股份等厂商主要参与;半固态电池膜方面,长阳科技反射膜技术基础做固态电池膜具备技术基础,竞争格局优有自己的成型设备。
2027、2030有望为固态电池关键节点。
中国电动汽车百人会相关负责人在北京表示,在新能源汽车领域,预计到2027年全固态电池开始装车,预计到2030年可以实现量产化应用。
预计2027年完成固态电池技术突破,实现小批量上车,目标300wh/kg;2030年以前实现能量密度达400wh/kg,循环次数超1000次的固态电池研发突破,2030年后实现500wh/kg固态电池大规模商业化应用。
在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛上,比亚迪锂电池有限公司 CTO 孙华军透露,比亚迪将在 2027 年左右启动全固态电池批量示范装车应用,2030 年后实现大规模上车。
长安汽车明确量产时间表:2025年底完成功能样件开发,2026年启动装车验证,2027年实现规模化量产。
去年有七个主体(如宁德、上汽、清陶等)获得约60亿专项支持,今年可能会有第二批,会有新增公司进入,对应产业链有新的机会。
此外,为推进2027年硫化物量产,在量产前期可能会给予硫化物专门车型补贴,这是新能源车初期发展的常规手段。
产业层面:今年会有更多出行车型放量,去年上高速公路的主要是上汽智己,今年一汽、吉利等车企以及上汽的其他品牌都可能推出固态车型上目录,销量可能初步体现。25Q2上汽新纯电轿车,全系标配半固态。
中期来看,电解质以复合态为主导,全固态领域以硫化物为主体,结合氯化物及氧化物,半固态则是氧化物的复合态,这种复合态能解决兼容性瓶颈问题,部分公司通过该技术实现接近零压力的电芯制备。
*本文仅作为行业分析参考,不构成投资建议!