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商业洞察
【固态电解质】固态电池拐点何时至?-隔膜王-未雨绸缪 电池企业推全固态电池
【查看信息来源】 1-16 17:11:21固态电池 被广泛认为是下一代电池的终极形态,尽管目前还面临着技术和成本的双重挑战,但该领域头部企业的动态仍备受市场关注。
澎湃新闻记者了解到,过去的两天里,云南恩捷 新材料 股份有限公司(下称“ 恩捷股份 ”,002812.SZ)对外披露了 固态电池 相关的采购框架协议,作为国内电池“隔膜王”,此举被视作积极应对未来 固态电池 造成的“去隔膜材料”危机。
同时,近期因公司控制权发生变更的 孚能科技 (赣州)股份有限公司(下称“ 孚能科技 ”,688567.SH)也释放新的信号,其全 固态电池 在日前举行的江铃集团 新能源 全球合作伙伴大会暨科技开放周上第壹次亮相。
“隔膜王”未雨绸缪
自20世纪90年代以来,锂离子电池已发展成为最成熟、应用最广泛的电池技术路线。液态 锂电池 则主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大主材组成。
固态电池 则是将电解液换成固态电解质。相比于以往的锂离子电池, 固态电池 的关键在于电解质由液体变为固体,兼顾安全性、高能量密度等性能。根据电解质区分, 固态电池 路径又可分为三类,即聚合物、氧化物(薄膜或非薄膜)、硫化物三大体系。
作为国内“隔膜王”的 恩捷股份 ,面对 固态电池 技术时,某种水平上来说面临着生死存亡的危机。
1月14日晚间, 恩捷股份 公告披露,1月13日,其控股子公司上海恩捷 新材料 科技有限公司(下称“上海恩捷”)及其有控制权的关联公司与北京卫蓝 新能源 科技股份有限公司(下称“北京卫蓝 新能源 ”)签订《采购框架协议》。
根据协议,北京卫蓝 新能源 将其自身需求材料的80%采购份额定点向上海恩捷及其有控制权的关联公司采购用于半 固态电池 的电解质隔膜、用于全 固态电池 的电解质及电解质膜。
自2025年至2030年,北京卫蓝 新能源 将向上海恩捷及其有控制权的关联公司预计下达半固态及全 固态电池 的电解质隔膜订单总计很多于3亿平方,预计下达全 固态电池 的电解质订单总计很多于100 吨,具体以实际的采购订单为准。
其实,按2023年 恩捷股份 全年 锂电池 隔离膜62.00亿平方来看,其和北京卫蓝 新能源 之间6年3亿平米的订单对其营业收入贡献其实不大。市场观点同时也认为,这对 恩捷股份 而言,布局开拓 固态电池 的象征性意义更大。
恩捷股份 在公告中则称,公司与北京卫蓝 新能源 就半 固态电池 隔膜和全 固态电池 电解质相关产品达成了长期供货协议,有助于深化公司与客户的合作伙伴关系,进一步提高公司的收益水平,强化公司在半 固态电池 隔膜和全 固态电池 电解质相关行业的市场拓展力与竞争力。本协议如顺畅履行,预计将对公司2025—2030年的经营业绩发生积极影响。
就公司在全 固态电池 方面的布局, 恩捷股份 在近日的一次投资者活动中介绍,自2021年12月成立湖南恩捷以来,公司在全 固态电池 关键材料领域获得了明显进展,申请了38项专利,已授权22项。
其具体提到,在硫化锂方面,目前采用碳热还原法生产,短时间成本具有竞争优势,公司也在同步布局其它路线。目前公司的硫化锂纯度和粒径指标属于业内领先水平。在硫化物电解质上,公司在离子电导率上也取得一定突破,能够满足不同客户对电导率和粒径分布性能指标的切实需求。电解质膜方面,公司则正重点开发连续化卷对卷生产技术,已实现小批量供货,未来将致力于规模化生产。电解质膜湿法工艺和干法工艺均有布局。同时致力于固态电解质更好地应用于电池体系里,也在探索新型的正负极包覆和新型电池的结构。
就相关产能规划, 恩捷股份 透露,目前固态用高纯硫化锂产品已完成小试吨级年产能建设和运行,百吨级硫化锂中试正加快推进相关试生产工作;固态电解质粉体为满足客户的切实需求,正在搭建10吨级的硫化物固态电解质的生产线。
另外值得强调的是, 恩捷股份 此次的签约对象北京卫蓝 新能源 ,则是国内 固态电池 领域的 独角兽 企业。作为中国科学院物理研究所 固态电池 技术产学研孵化企业,北京卫蓝 新能源 建立于2016年,是国家级 专精特新 “小巨人”企业,具有40余年 固态电池 产业研究经验,在多个固态锂电技术领域实现“第壹次”突破。
该公司由中国工程院院士陈立泉、中国科学院物理研究所研究员李泓、教授级顶级工程师俞会根共同发起开办,汇聚了电池材料、电芯、系统等领域的高精尖人才。
孚能科技 全 固态电池 第壹次亮相,称已进入产品产业化开发阶段
另外,另一家上市公司 孚能科技 也对外释放出 固态电池 的新动向。
澎湃新闻记者从 孚能科技 方面获悉,其全 固态电池 在日前举行的江铃集团 新能源 全球合作伙伴大会暨科技开放周上第壹次亮相。 孚能科技 介绍称,该 固态电池 采用高镍三元正极和高硅负极,能量密度超过400Wh/kg,电芯循环稳定,安全性能明显提升,已顺畅通过针刺、剪切、热箱等测试。
目前,该 固态电池 已进入产品产业化开发阶段。据了解, 孚能科技 下一代 固态电池 (500+Wh/kg)已在研发中,将持续优化快充与循环寿命。
孚能科技 称,接着将依托公司在 固态电池 领域丰富的技术储蓄和产业化经验,结合江铃集团 新能源 固态电池 的推广计划,加快江铃集团 新能源 固态电池 车型产业化,为市场和消费者提供面向将来的高能量、高倍率、高安全和低成本的 固态电池 车型。
孚能科技 在2024年12月的一次投资者活动中也介绍道,公司正在开发一款基于氧化物/聚合物复合体系的全 固态电池 ,采用锂金属负极和高镍正极,能量密度可达500Wh/kg,电池工作负担较低。目前,兼容锂金属负极和高镍正极的复合电解质材料已开发完成,并研发了独特的电解质层工艺,可以实现超薄电解质层的高效制备。 孚能科技 固态电池 计划在2025年进行放大验证。
在商业化进展方面, 孚能科技 回应,公司与海内外头部 新能源 汽车、低空经济领域客户合作关系紧密,第壹代半 固态电池 已于2022年在东风岚图实现量产装车,目前公司半固态产品出货领域包含高端乘用车、重卡、低空飞行器等;同时,公司也与客户积极对接全 固态电池 的相关合作,“全 固态电池 有望在2027年实现小批量量产装车。”
对全 固态电池 应用场景的展望, 孚能科技 认为,全 固态电池 虽然在能量密度、本征安全、快充性能、放电倍率等方面具备明显优势,但当前成本仍较高,因此预计首先应用在低空经济、高端电摩、高端船舶等对于价格相对不敏感的领域,未来随着成本进一步下降,全 固态电池 有望在高端乘用车领域量产应用。
孚能科技 提到,未来一段时期内,液态、半固态、全 固态电池 可能将处于共存的状态,适配于不同市场需求与细分场景。
国内动力电池巨头 宁德时代 (300750.SZ)也在加码布局 固态电池 。 宁德时代 老总、总裁曾毓群此前表示,“ 固态电池 有3条技术路线,即氧化物路线、硫化物路线、和聚合物路线。目前还有许多基本的科学问题待解决,如大多数固态电解质中的离子扩散速率与液态电解质存在数量级不同、固固界面难以始终维持良好接触等,在突破这些科技问题后,还会遇到产业化的问题。”
在去年9月举行的2024世界动力电池大会上,曾毓群也就 固态电池 话题谈到,“全 固态电池 的技术成熟度用从1-9 进行表示的话,9代表可以上车生产阶段,那么目前 固态电池 行业最高水平在4 左右。”
他表示, 宁德时代 在全 固态电池 的研发上花了七八年的时间,目前成熟度在4左右,可是根据自身进展情况跟全球发展情况看,可以说 宁德时代 应是领先一大步,“或英文叫 second to none”。