自今年1月蔚來汽車發(fā)布首款150kWh固態(tài)電池，并稱搭載該電池的蔚來ET7轎車?yán)m(xù)航將超過1000公里的消息發(fā)布后，固態(tài)電池的關(guān)注度就直線上升。臨近年關(guān)，這一被視為下一代動(dòng)力電池發(fā)展方向的技術(shù)，又狠狠刷了一波存在感，相關(guān)布局企業(yè)不但頻獲資本青睞，同時(shí)其量產(chǎn)之路也有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
多家固態(tài)電池企業(yè)再獲融資
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)致力于固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的車企與動(dòng)力電池企業(yè)有40多家，其中不少具備實(shí)力的企業(yè)都備受資本追捧。近期，國內(nèi)的輝能科技、衛(wèi)藍(lán)新能源；國外的Factorial Energy等均被曝出再次收獲了大量的融資。
10月29日，輝能科技宣布完成新一輪融資，融資金額為3.26億美元（約合20.85億元人民幣），投資方包括春華資本、丹豐資本和軟銀中國。天眼查顯示，這已是輝能科技獲得的第5輪融資。輝能科技表示，此次融資將主要用于輝能固態(tài)鋰電池量產(chǎn)建設(shè)及全球擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃，旨在促成公
司在2023-2025年間于亞洲、歐洲及美國的擴(kuò)廠建設(shè)，以滿足主流車廠對(duì)優(yōu)質(zhì)動(dòng)力電池當(dāng)?shù)刂圃旌彤?dāng)?shù)毓┙o的需求，從而加速為其新能源汽車戰(zhàn)略合作伙伴提供固態(tài)電池解決方案。
據(jù)了解，輝能科技成立于2006年，2013年以來相繼推出了三款固態(tài)鋰電池，并在消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。近年來，輝能開始加速在新能源車汽車領(lǐng)域的重點(diǎn)布局。
2019年，輝能科技與蔚來汽車、愛馳等新勢(shì)力車企簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。2020年，輝能科技又與一汽簽了框架協(xié)議。據(jù)輝能科技創(chuàng)始人兼CEO楊思枏曾透露，除了一汽之外，還有多家國字頭車企和合資企業(yè)與公司簽訂了框架協(xié)議。“雖然是示范性，但這些車會(huì)真實(shí)投入到市場(chǎng)當(dāng)中，每家車企的規(guī)模大概在3000-5000臺(tái)?！?/P>
小米汽車公司成立合影，圖片來源：小米
11月26日，小米集團(tuán)、華為等戰(zhàn)略機(jī)構(gòu)將投資衛(wèi)藍(lán)新能源的消息被放出。據(jù)消息人士透露，華為、小米集團(tuán)和順為資本在今年8月已經(jīng)簽字決定投資衛(wèi)藍(lán)新能源，該項(xiàng)目估值50億人民幣，衛(wèi)藍(lán)新能源獲得投資額約5億元。
作為中國科學(xué)院物理研究所清潔能源實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池技術(shù)的唯一產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，衛(wèi)藍(lán)新能源是國內(nèi)最早一批實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池批量生產(chǎn)的企業(yè)。去年8月，衛(wèi)藍(lán)新能源在江蘇溧陽的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)示范基地，就已經(jīng)建成了2億瓦時(shí)的混合固液固態(tài)動(dòng)力電池示范生產(chǎn)線。其產(chǎn)出的固態(tài)電池產(chǎn)品能量密度可達(dá)到270Wh/kg，已在工業(yè)類無人機(jī)、特種領(lǐng)域已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用。
國外方面，日前有外媒報(bào)道，戴姆勒和Stellantis相繼表示將對(duì)固態(tài)電池制造商Factorial Energy進(jìn)行戰(zhàn)略投資，當(dāng)前Factorial Energy正尋求將其電池技術(shù)商業(yè)化。而在此前的一個(gè)月，現(xiàn)代和起亞也與Factorial Energy簽訂了合作協(xié)議，共同開發(fā)和測(cè)試電動(dòng)車的電池技術(shù)。
據(jù)報(bào)道，F(xiàn)actorial的固態(tài)技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，解決了阻礙消費(fèi)者大規(guī)模采用電動(dòng)汽車的關(guān)鍵難題：續(xù)航里程和安全性，第一批電池原型可能最早將于明年進(jìn)行測(cè)試。與Factorial Energy達(dá)成戰(zhàn)略合作后，奔馳官方稱：“最早在明年進(jìn)行測(cè)試原型電池，五年內(nèi)將固態(tài)電池技術(shù)集成到汽車上?！倍鳶tellantis計(jì)劃在2026年推出首款固態(tài)電池技術(shù)電動(dòng)車。
除了上述企業(yè)外，清陶能源、贛鋒鋰電、SolidPower、Quantum Scape、24M等國內(nèi)外固態(tài)電池企業(yè)此前均收獲了大筆融資。資本的嗅覺向來是最靈敏的，固態(tài)電池企業(yè)之所以備受青睞，必有其過人之處。
一直以來，提高能量密度與保障安全性是動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的核心所在。然而對(duì)于當(dāng)下車用動(dòng)力電池主流產(chǎn)品的液態(tài)鋰離子電池而言，高能量密度和高安全性就像魚與熊掌，想要二者兼得，幾乎不可能。
按照我國《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出的目標(biāo)，到2025年純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的能量密度目標(biāo)為400Wh/kg，2030年目標(biāo)為500Wh/kg。但受制于現(xiàn)有體系架構(gòu)和關(guān)鍵材料影響，液態(tài)鋰離子電池能量密度普遍在240-260Wh/Kg之間，要突破300Wh/kg難度極大。不可否認(rèn)，經(jīng)過近十年的快速發(fā)展，液態(tài)鋰離子電池在能量密度的提升方面有了一定的進(jìn)展，但同時(shí)也隱藏著不少安全風(fēng)險(xiǎn)。
從電池?zé)崾Э氐倪^程中來看，SEI的分解、電極正極與負(fù)極的相互作用，都是導(dǎo)致熱失控關(guān)鍵的因素。因此，有分析之處，鋰離子電池做不到本質(zhì)安全，其電解液用得越多就越危險(xiǎn)，想要改善這一局面就需要導(dǎo)入固態(tài)電解質(zhì)?！肮虘B(tài)電池的出現(xiàn)沖破了高能量密度和高安全性兼得的限制。”分析師說到。與液態(tài)鋰離子電池相比，固態(tài)電池用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)和隔膜，具有不可燃、不腐蝕、不揮發(fā)、不漏液等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)用金屬鋰做負(fù)極的固態(tài)電池匹配高電壓正極材料，可以進(jìn)一步提升能量密度。
半固態(tài)電池量產(chǎn)在即，全固態(tài)還需5-10年
與當(dāng)下主流的液態(tài)鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)相比，固態(tài)電池在安全性和能量密度上的優(yōu)勢(shì)毋庸置疑，因此被認(rèn)為是下一代動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向。不過，該技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還面臨著非常多的問題需要解決，如固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率較低、固固接觸界面的阻抗上升等。
考慮到固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)面臨的諸多現(xiàn)實(shí)困難，以及新能源汽車對(duì)高安全、高能量密度動(dòng)力電池的迫切需求，作為折中方案，行業(yè)將固液混合電池作為固態(tài)電池發(fā)展的過渡方案。
顧名思義，固液混合電池是一種介于液態(tài)鋰電池與全固態(tài)鋰電池之間的電池形態(tài)，即半固態(tài)鋰電池。其與全固態(tài)鋰電池的區(qū)別在于，固液混合電池中含有一定量的液體電解質(zhì)，而全固態(tài)鋰電池只含有固態(tài)電解質(zhì)，不包含任何液體電解質(zhì)。
在業(yè)界看來，在全固態(tài)鋰電池技術(shù)尚未獲得突破的情況下，混合固液電池有望兼容液態(tài)鋰電池大部分材料、設(shè)備和工藝，綜合平衡安全性、能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、高低溫性等性能，可率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。且近期車企的種種舉動(dòng)以及電池供應(yīng)商的規(guī)劃進(jìn)展，都預(yù)示著半固態(tài)電池的量產(chǎn)進(jìn)程已經(jīng)提速。
東風(fēng)純電動(dòng)轎車E70申報(bào)信息
圖片來源：工信部第351批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》新產(chǎn)品公示
在工信部近期公示的《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》（第351批）中，蓋世汽車關(guān)注到，混合固液電解質(zhì)鋰電首度配套亮相。公告信息顯示，東風(fēng)汽車申報(bào)的一款純電動(dòng)轎車的儲(chǔ)能裝置種類是“混合固液電解質(zhì)鋰離子電池”，生產(chǎn)企業(yè)為“江西贛鋒鋰電科技有限公司”，系贛鋒鋰業(yè)全資子公司。
從產(chǎn)品的申報(bào)圖和對(duì)應(yīng)型號(hào)來看，該純電動(dòng)轎車為東風(fēng)風(fēng)神E70。按照申報(bào)進(jìn)度，該車型預(yù)計(jì)將在春節(jié)前交付，這就意味著半固態(tài)電池即將進(jìn)入量產(chǎn)裝車階段。
據(jù)了解，今年7月，贛鋒鋰業(yè)與東風(fēng)公司技術(shù)中心簽約，計(jì)劃共同開展贛鋒固態(tài)電池的示范運(yùn)營項(xiàng)目。12月10日，首批搭載贛鋒混合固液鋰離子電池的東風(fēng)E70就在江西新余進(jìn)行試車儀式，將在春節(jié)前在新余當(dāng)?shù)赝度朐囘\(yùn)營。
對(duì)于此次東風(fēng)E70搭載的混合固液鋰離子電池，贛鋒鋰業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，公司實(shí)現(xiàn)了基于柔性固態(tài)隔膜的混合固液鋰離子電池裝車，該電池在具有優(yōu)良電化學(xué)性能基礎(chǔ)上，可以通過包括針刺、擠壓、過充、高溫?zé)嵯涞雀哂谧顕?yán)苛國標(biāo)的濫用測(cè)試。該負(fù)責(zé)人還表示，該款混合固液鋰離子電池成組效率高，模組采用鋁合金框架加上下高精度拼縫激光焊接技術(shù)，減少冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升整體成組率至86%以上，領(lǐng)先于軟包模組行業(yè)平均水平。同時(shí)，公司正在進(jìn)行第二代全固態(tài)電池的開發(fā)，能量密度超過360Wh/kg。
圖片來源：江西贛鋒鋰電科技有限公司
另文章開篇所提到的蔚來ET7定檔明年3月28日開啟交付，從目前的技術(shù)進(jìn)展來看其此前宣傳的將搭載150kWh固態(tài)電池大概率也是固液混合形態(tài)，不過關(guān)于該電池供應(yīng)商業(yè)界眾說紛紜。
首先想到的便是早在2019年與蔚來簽署合作協(xié)議的輝能科技。根據(jù)輝能科技規(guī)劃，其計(jì)劃在2022年實(shí)現(xiàn)EV固態(tài)電池量產(chǎn)，另在產(chǎn)能布局上，輝能科技規(guī)劃2021年完成1GWh的示范線，同時(shí)推進(jìn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，2022年起通過2GWh的示范線提供幾家國營主機(jī)廠進(jìn)行第一批固態(tài)電池量產(chǎn)車的投放，力爭(zhēng)在2026年達(dá)到50GWh產(chǎn)能。
而近期獲得華為、小米等投資的衛(wèi)藍(lán)新能源被指是“蔚來汽車固態(tài)電池供應(yīng)商”，該司副總經(jīng)理李永偉今年年中在接受媒體采訪時(shí)表示，衛(wèi)藍(lán)新能源的混合固態(tài)電池即將批量裝車。且衛(wèi)藍(lán)新能源正在建設(shè)一條2GWh的規(guī)?；桃夯旌瞎虘B(tài)動(dòng)力電池生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)350-360Wh/kg的新能源車用動(dòng)力電池。
近期，國軒高科董事長(zhǎng)李縝公開表示，公司半固態(tài)電池布局取得重要進(jìn)展，并透露，公司為國內(nèi)高端純電動(dòng)汽車配套半固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)了續(xù)航里程超1000公里，比其第一代車型提高了一倍。該消息公布后，行業(yè)猜測(cè)也有可能是蔚來ET7。那么，ET7背后的神秘供應(yīng)商到底是誰？相信隨著新車的交付，很快便會(huì)水落石出。
另外，在固態(tài)電池領(lǐng)域布局已久的北汽藍(lán)谷12月13日在投資者互動(dòng)平臺(tái)上表示，公司目前完成了第二代固態(tài)電芯開發(fā)、電池系統(tǒng)臺(tái)架測(cè)試驗(yàn)證和整車（ARCFOXT）搭載驗(yàn)證。同時(shí)，公司規(guī)劃中的第三代固態(tài)電池技術(shù)計(jì)劃匹配極狐品牌新車型，開發(fā)一款高安全（不見火）、高能量密度（電芯能量密度360Wh/kg）的固態(tài)電池，目前處于車型項(xiàng)目立項(xiàng)過程中。
可以預(yù)計(jì)的是，隨著搭載贛鋒鋰電電池的東風(fēng)E70車型今年年底投放市場(chǎng)試運(yùn)營，以及蔚來ET7明年3月的正式交付，半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化浪潮勢(shì)必將加速到來。而對(duì)于全固態(tài)電池，業(yè)界普遍認(rèn)為還要等5-10年。中國科學(xué)院院士歐陽明高認(rèn)為，固態(tài)電池真正投入大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用大概在2025年~2030年。當(dāng)前，鋰離子電池的比能量上限大約是300Wh/kg，2025年將出現(xiàn)與現(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池比能量大體相當(dāng)?shù)牡谝淮虘B(tài)電池。2030年后，將出現(xiàn)第二代采用新型正負(fù)極材料的全固態(tài)電池，比能量會(huì)提升到500Wh/kg。
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