【广汽发布全固态电池技术,整车续航可超1000km】

【广汽发布全固态电池技术,整车续航可超1000km】 4月12日,广汽科技日上,广汽发布全固态电池技术,突破400Wh/kg,较现有最先进的液态锂离子电池,体积能量密度提升40%以上,质量能量密度提升30%以上,整车续航可超1000km,将于2026年装车搭载,并首次搭载于昊铂车型上。(Auto有范儿)

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固态电池,终于迎来60亿的春风 顶层设计开足马力,相关企业获得的是真金白银的支持,目前这个消息已经得到多位知情人士确认。一旦落地,也将是政府部门首次对固态电池研发进行规模资金支持。中国已经成为全球新能源产业链最完整的国家,同时也是新能源车最大的市场,而业内共识则认为,固态电池是电动车下一阶段竞争的核心。此时国家队入场,一直处于炒作阶段的固态电池,可能真的要落地了。01一股春风吹来据《中国日报》报道称,国内打算投入 大约60亿元推动全固态电池的研发,目的就是要推动固态电池的技术尽快从实验室走向市场。而具备这些条件的企业包括了 宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利这六大企业。有知情人士透露,这个项目一共分成七个子项目,聚焦聚合物和硫化物等不同的技术路线。有内部人士透露,目前已经开始了项目答辩。在业内主流观点中,全固态电池根据电解质不同,主要可划分为三个主要技术路线,其中之二就是聚合物电解质和硫化物电解质两种技术路线。聚合物电解质,主要是由基体和锂盐组成,基体为聚氧化乙烯等高分子聚合物,具备安全性高、重量轻、容量大等优点。而硫化物电解质主要分为晶态与玻璃态两类,离子电导率较高,但化学稳定性相对较弱。其实早在今年年初,国家就已经有支持固态电池发展的苗头了,2024年1月21日,在 中科院院士欧阳明高的牵头下,“ 中国全固态电池产学研协同创新平台”在北京正式成立,同时举办“中国全固态电池创新发展高峰论坛”。这是一个致力于推进我国全固态电池学术及产业化发展的非法人组织,目的就是为了推进固态电池的协同研发。大会的参加者不仅有以宁德时代、比亚迪为首的多家主流电池厂商,还包括了工信部、科学技术部等一系列相关政府部门。在会上,中国化学与物理电源行业协会理事长郑宏宇也明确提出,“中国全固态电池产学研协同创新平台”的成立,既是中国锂电产业发展历程中重要一步,也是 落实国家战略意图。而且在三个月前,工信部就《锂电池行业规范条件(2024年本)》修订征求意见,修订版对于储能电池要求没有变化,但 新增了固态电池相关要求。首次明确了对于固态电池的标准,需要单体电池能量密度 ≥300Wh/kg,电池组能量密度≥260Wh/kg,循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%。眼下,技术不断迭代,锂电池的容量、能量密度都已经接近极限,纯电动车的续航里程也逐渐摸到天花板,而固态电池已经成为行业下一个重点进化的方向。但值得注意的是,固态电池并不是近几年才开始研究的,时间甚至比现在的液态锂电池还要早,但是到今天为止,依然无法大规模商业化量产,可见其研发难度有多高。固态电池,顾名思义,是一种使用固体电极和固体电解质的电池。传统锂离子电池包括正极、负极、电解液、隔膜四大组成部分,但这种结构有非常大的缺点,那就是隔膜承担的保护作用,无法保证绝对的安全,有被电子击穿的风险,从而发生爆炸。液态电池为了保证安全性,电解液和隔膜这两个东西加起来的体积就占了电池的40%左右,极大地压缩了能量密度。但固态电池,不但可以把密度更大的固体电解质塞进去代替这两种东西,还可以让正负极之间的距离缩短到10微米左右。所以固态电池相比于传统液态电池具有 高能量密度和 更稳定的优点。02再让子弹飞一会固态电池很强,但确实需要时间孵化。作为纯电车领域“技术珠峰”,固态电池的技术阻碍不仅来自于材料体系的迭代升级,以及固-固接触问题,制造工艺的优化也有巨大挑战。比如其正极材料,高镍三元正极安全性差且易发生热失控问题,需要转向超高镍、富锂锰基等新材料。而且固态电池的电解质由液态转固态,因此三大主流技术路线的电解质问题仍没有找到最优解。目前固态电池的研发,主要集中在 中日韩美欧五个国家和地区,整体仍处于研发和试验阶段,欧美地区更是寄希望于通过固态电池,改变现有动力和储能电池格局。仅从固态电池的技术来源和布局上看,日本仍处于领先的地位,中科院院士欧阳明高曾表示,从全球固态电池产业布局来看,中国的企业最多。其次是日本,日本企业虽然不多,但个个实力很强。截至2022年9月初,在全球固态电池领域的专利申请数量中,近45%来自日本,中国、美国、德国、韩国紧随其后。其中,丰田是在固态电池领域专利申请数量最多的企业,拥有全固态电池专利 1300多项。 而根据智慧芽全球专利库的数据,截止2023年10月,中国国内公司有关全固态电池的专利, 不足100项。此外,全球固态电池专利数持有者第二、第三名也都是日本公司,前六名均被日本和韩国包揽。以日系车企为例,根据丰田去年发布的规划, 最早到2027年,其向市场投放搭载全固态电池的电动汽车;日产则计划在2028年推出首款搭载全固态电池的量产车型;本田规划在2025年后推出全固态电池车型。韩国的研发以三大电池商为主,分别为LG新能源、SK On、三星。三家电池商在全固态电池技术方面都有不少实质性的进展,尤其是三星,作为唯一在专利前五的非日系企业,三星计划在 2027 年前推出能量密度 超过900Wh/kg的全固态电池,此类电池可能会首先用于电动汽车,然后用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑等电子产品。而美国以初创电池企业为主,与车厂共同研发,例如Solid Power和宝马合作,Quantum Scape和大众合作。从时间上看,产业化的时间基本都是在 2027-2030年。虽然中国在锂电池的产业研发上起步较晚,但已经从追赶者变成了竞争者,固态电池产业自去年开始就取得了不少进展。去年6月,卫蓝新能源宣布将360Wh/kg半固态锂电池电芯正式交付蔚来汽车,去年底,蔚来创始人李斌直播实测了150kWh电池包行驶距离达1044公里。今年的4月份,自从智己发布首个量产上车的“超快充固态电池”智己L6以来,就像引爆了中国固态电池的引线,不少企业公布了研发进展或成果。广汽集团官宣实现了全固态电池能量密度达到400Wh/kg以上,较当前量产的液态锂离子电池体积能量密度提升52%以上,可以实现超1000公里续航,其全固态电池量产装车的时间点为 2026年,将搭载于旗下昊铂车型。同样在4月份,宁德时代首席科学家吴凯在CIBF2024先进电池前沿技术研讨会上称,宁德时代计划在 2027年小批量生产全固态电池,不过其并未披露全固态电池批量装车的时间表。长安汽车也表示,预计到 2030年推出包括液态、半固态和固态在内的8款自研电芯。紧接着,上汽集团在一次新能源技术发布会上宣布,他们的全固态电池将采用聚合物-无机物复合电解质技术路线,并计划于 2026年实现量产。这种全固态电池的能量密度预计超过400Wh/kg,体积能量密度超过820Wh/L,电池容量能超过75Ah。当然,技术上车是好事,但也应该看到差距,国家队下场就像给企业指明了方向,具体到市场和外国企业拼刺刀,还得看企业自身实力。至于能否在技术上实现突围,让子弹再飞一会。 ... PC版: 手机版:

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“国家队”下场 60亿元足够让固态电池“大力出奇迹”? 一台车的空间有限,靠堆料来拉高续航,总有一天会来到续航提升的瓶颈,现阶段的电池以三元锂和磷酸铁锂为主,需要找到不同技术路线才能让纯电动车市实现更高阶的跨越。在近期的2024中国汽车产业发展(泰达)国际论坛新闻发布会上,电池联盟许艳华表示,2030年前国内纯电动车市的格局仍是以高比能液态电池和磷酸铁锂电池,而在2035年前后,高比能液态电池的占比会上升,但磷酸铁锂电池的占比会下降,固态电池、钠离子电池会入局。换而言之,以三元锂电池和磷酸铁锂电池为主的纯电动车市场,还将维持10年左右时间,10年之后,固态电池和钠离子电池会逐步抢占磷酸铁锂电池的市场。如今,半固态电池已经量产上车,比如智己L6、蔚来ET7等等,为全固态电池的量产上车提供了技术支撑。据《中国日报》报道,中国或投入约60亿元,用于鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术的开展和研发,宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利六家企业或获得基础研发支持,这也是相关部门首次对固态电池领域的研发进行的规模资金支持。相比传统的三元锂电池,全固态电池采用的是固态电解质材料,使其拥有更出众的安全性、能量密度、功率、循环寿命等优势,被认为是下一代电池技术的首选方案之一。那么,目前这六家企业在全固态电池领域做到哪种地步了呢?普遍在2030年前能量产此前小通已经针对固态电池的技术难点进行了分析。简单来讲,当电解质变成固态之后,正极材料与电解质之间的接触不充分,传输效率受限,负极材料在充放电过程中会膨胀,会损伤电解质。平心而论,固态电池在技术方面的优势只是理论层面,实际使用时仍会出现影响安全性的问题,再加上成本较高,固态电池的发展速度始终很慢。宁德时代作为电池领域的龙头企业,已经开发出能量密度高达500Wh/kg的凝聚态电池(电解质浓度比半固态电池更高),而且在全固态电池方面的投入比较激进。据宁德时代首席科学家吴凯透露,宁德时代的固态电池目前的技术成熟度在4分左右,预计在2027年达到7-8分,届时就能实现小批量生产。值得注意的是,在此之前,宁德时代曾毓群还表示固态电池的技术“还不够好”,距离商业化还有多年时间。实现固态电池的商业化并不容易,除了体验要足够好之外,固态电池的产能也得跟上才能造就完美的商业化形式。宁德时代的快速“改口”,或许是市场压力导致,即便是电池龙头企业也没办法在新能源市场“躺着赚钱”了。2023年,宁德时代的营收为4009.17亿元,归母净利润为441.21亿元,赚钱能力一流,而在今年第一季度,宁德时代的市场份额和装机量都有所提升,但营收仅为797.71亿元,同比下降10.41%,并已经连续两个季度同比下滑。这也进一步说明,电池行业也处于“价格战”状态,所以即便强如宁德时代,也必须加快全固态电池的商业化落地。再看其他企业,比亚迪宣布在2025年试装全固态锂电池,但目前的技术主力还是刀片电池,不过目前已经拥有多项涉及固态电池的专利;上汽集团已经发布了搭载“第一代光年固态电池”的智己L6,按照计划在2026年量产全固态电池,能量密度可超过400Wh/kg,并在2027年将会量产上车,未来的全固态电池能量密度将超过500Wh/kg;一汽集团和吉利集团目前只透露了全固态电池的产业布局。至于卫蓝新能源,大家可能不太熟悉,这家电池企业和蔚来、小米等车企都有过深度合作,2023年向蔚来交付了半固态电池,蔚来ET7上搭载的150kWh电池包就是卫蓝新能源和蔚来联合开发的。虽说卫蓝新能源目前还没公布全固态电池的相关进展,但作为第一批将半固态电池量产上车的电池企业,卫蓝新能源能够获得基础研发支持也是情理之中。除了提到的六家企业之外,国内市场也有不少品牌也在布局固态电池。今年4月份,广汽集团宣布了全固态电池研发,并将在2026年搭载了昊铂车型上,能量密度达到400Wh/kg;长城汽车表示已经具备小容量全固态软包电芯的制备能力;长安汽车预计在2030年推出包括液态、半固态和固态在内的8款自研电芯。电池企业方面,亿纬锂能、欣旺达、孚能科技等头部企业也相继公布了固态电池的相关进展。总体来看,绝大部分企业将固态电池发布的最晚时间定在2030年。小通了解到,工信部发布了《公开征求对锂电池行业规范条件及公告管理办法(征求意见稿)的意见》,当中确定了固态电池的标准:单体电池能量密度超过300Wh/kg,电池组能量密度超过260Wh/kg,循环寿命在1000次以上且容量保持80%以上。及格线已经公布,对比已经公布的相关数据来看,大部分企业的固态电池都能达到这一标准。小通认为,国家既然有意为固态电池的发展提供基础研发支持,而且已经对固态电池的商用时间做出了预测,随着后续多家企业的入局,几乎可以断定未来还会有相关优惠政策发布,或许在政策的支持下,固态电池商业化很有可能在2030年左右完成。中国市场更有可能喝到“头啖汤”目前,中日韩美欧五个国家和地区是固态电池研发的主力,而中日韩三国的竞争尤为激烈。中国研发固态电池的企业最多,但根据国家知识产权局公布的固态电池全球专利数据,日本企业在申请全固态电池相关专利的数量上是领先的,当中有45%左右的专利来自日本。而在日本企业中,丰田拥有1300多项全固态电池的专利。丰田在新能源领域的投入比较滞后,在国内市场也只能通过“以价换量”的形式在纯电动车市场占有一席之地,但按照规划,丰田将会在2027年投放搭载全固态电池的纯电动车。除此之外,本田和日产分别计划在2025年和2028年推出首款搭载全固态电池的纯电动车。来自韩国的三星计划在2027年前推出能量密度超过900Wh/kg的全固态电池,但目前暂未得知是否应用于纯电动车上;美国和欧洲的电池企业则选择与车企共同研发全固态电池,宝马、大众等车企均与相关电池企业共同研发固态电池的相关动作。不过在小通看来,无论是哪家车企率先将全固态电池量产上车,中国新能源市场更有可能率先享受到最新技术。中国是全球最大的新能源市场,纵观全球市场,中国市场在高端新能源领域的成绩比较出众。虽说各家企业都在拼命降低固态电池的成本,但按照目前的技术走向来看,企业即便将固态电池的成本压缩到极致,可能仍高出大部分普通消费者的购车预算。关于固态电池的研发已经投入不少时间和资本,一旦固态电池可以实现商业化,企业自然更倾向于快速变现从而拉拢更多的资本加入,中国市场显然是最佳选择。当然,这些都是后话罢了,固态电池车有多大机会,还得等到量产车推出之后放在市场对比才能得知结果。 ... PC版: 手机版:

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