固态电池再被热议,主流厂商技术进度如何?

发布时间:2024-09-06  

蓝鲸新闻9月5日讯(记者 崔陆鹏)8月,某锂电产业链企业展开一场内部探讨,如果电池不用锂了,企业该怎么办?


据内部员工透露,产生上述讨论的原因有两个:其一,从年初开始行业再次传出“磷酸铁锂+石墨烯”这套目前在国内动力电池的主流体系将达到能量密度的天花板;其二,部分锂电企业陆续公布固态电池的生厂时间表。


今年以来,与锂电行业步入冷却期不同,固态电池热度持续攀升。目前,包括宁德时代、中创新航、亿纬锂能、欣旺达、国轩高科、蜂巢能源、清陶能源比克电池在内的多家国内电池厂商都已公布各自固态电池产品相关规划。


“相较于液态电池,固态电池具备安全性高、能量密度大等诸多优势,符合下一代电池技术发展需求。”日前中创新航高级副总裁、首席技术官潘芳芳在接受蓝鲸新闻采访时表示。


然而,截至目前,“磷酸铁锂+石墨烯”体系的颠覆者还未真正出现。


“固-固界面”接触是最大难题


看似是颠覆者的固态电池商业化还存在一些技术难题尚待攻克。


与传统的液态锂电池相比,全固态电池放弃了传统的液态电解质,采用固态电解质材料。根据电解质区分,全固态电池的技术路线主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大类。


“硫化物性能好,但难量产;聚合物性能稍差,但量产快。”潘芳芳称。


除材料难题未攻克,结构也是难题。相较于当前主流的液态电池,固态电池由于采用固态电解质,导致离子电导率低,使电池充放电速度较慢和容量衰减较快,且相较于“固液”,“固固”接触性和稳定性更差。


“液态电池的内部结构式,电池液包裹电芯周围;固态电池也是需要让固态电解质包裹在电芯周围,同等压强下‘固固’接触不及‘固液’接触。”某头部电池企业相关负责人向蓝鲸新闻透露,目前要保证“固固”的紧密接触需要外部极大的压强,但给外壁材料加压,电池整体重量会急剧上升,反而有悖固态电池小重量、单位密度高的研发初衷。


宁德时代董事长曾毓群在“2024世界动力电池大会”也表达类似观点。


“我们在全固态电池上,已经投入了7-8年的时间进行研究。研发全固态电池的关键,在于对材料和化学体系的研究,其中最难的就是‘固-固界面’问题。”曾毓群认为,如果用数字1到9表示固态电池的技术和制造成熟度,1是刚开始涉及这一领域,9是技术成熟,可以投入大规模生产。当前行业最高水平只到了4左右,只是做出了一些器件样品,进行一些实验验证。这些器件的使用,有很多边界条件,如要在6000个大气压下,才实现较高的低温性能等。这意味着这些器件还无法投入市场应用。


即使研发出产品,量产仍是问题。已宣布做出来全固态电池的南都电源,于9月3日发布公告称,目前固态电池产品能量密度可达350Wh/kg,循环寿命2000次,但短期内不会大批量生产。


“各家电池厂商的全固态电池量产时间点,将取决于其对于全固态电池能量密度的定位。”潘芳芳认为,目前固态电池仍有不少技术仍需攻克,全固态电池量产的临界点应该在2027-2028年,再早的话是比较困难的。


目前生产成本高于锂电,终端包容度并没想象高


固态电池如此受到各方追捧,是有部分从业者认为经过多年的开发“磷酸铁锂+石墨体系”已来到了天花板。


某锂电企业负责人就在今年SNEC接受蓝鲸新闻采访时明确表示,目前“磷酸铁锂+石墨”这一体系已基本接近天花板,预计三年内各厂商技术水平将拉齐。技术指标达到天花板,就将考验制造水平,如同样生产100万颗电芯,不良率是多少;再下一阶段比拼的便是,出货量上升后的成本控制能力。


亦有观点认为这一体系仍有提升空间。


“2020年、2021年实际上就是磷酸铁锂发展的至暗时刻。”据潘芳芳介绍,彼时三元锂大规模量产,三元能量密度更高,有更适合快充,最核心的安全也得到有效解决。但随后几年,针对磷酸铁锂创新层出不穷,曾经被认为不能实现的性能先后成为现实。目前,国内动力电池市场中磷酸铁锂占有率仍超80%。


潘芳芳称,未来磷酸铁锂的降本,磷酸锰铁锂就是方向,负极还会有创新,从整个设计、材料、电池,成本实际上还是有下降的空间。


无论“磷酸铁锂+石墨体系”是否还有空间,固态电池若想颠覆前者仍要克服成本、量产等阻碍。


纵观锂电池整个的生长周期,过程坎坷,但同领域并没有过于强大的竞争对手,市场对于锂电的成长有非常高的包容性。固态电池则不同,“磷酸铁锂+石墨体系”已经在漫长的周期中证明了自己,且生产成本仍有下探空间。


“在市场、终端面临价格战、淘汰赛时,对于固态电池的包容度并没有形象那么高。”前述锂电企业负责人则表示,曾经业界觉得钠电池可替代锂电池,因为钠稳定性更高、生产成本也可做到更低,“但随着锂电产业链价格的不断下探,目前锂电池的生产成本也就是钠电池的一半左右”,随着新技术的出现,锂电池的稳定性也在提高。


这便挤压了钠电池的生长空间,固态电池也面临这一问题。


另一锂电龙头企业相关负责人则认为,电池是重资产产业,利用率一旦下来制造费用就会上升,通过规模分担成本是必然的。“我们如果要推出的话(全固态电池),一定是针对某一个细分市场。在那个时间点,主流技术可能会达到怎样的水平,我们的固态电池要和它相比更有竞争力,这样产业化才有可能成功。”


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    SSD价格被普罗大众所接受,容量也满足了系统盘或者资料盘的基本需求。可以看到,短短几年的时间,机械硬盘已经开始面临被SSD淘汰的局面。 面对着大环境趋势改变,作为全球最大两家的传统的HDD机械硬盘厂商......
    大容量硬盘时代开启,回顾希捷银河Exos X20的表现;物联网技术的商用落地,带动了数据中心行业的发展。一些原本在C端市场打下扎实基础的硬盘厂商,也加大了对数据中心的投入,这其中就包括了老牌硬盘厂商......
    公司之间的谈判因一系列问题而陷入僵局。 西部数据公司(Western Digital Corp,WDC),是一家成立于上世纪70年代的全球知名的硬盘厂商,总部位于美国加州,在世......
    步拓展至 PC 与笔电用消费型 SSD 市场。 SSD 比传统硬盘 HDD 速度更快且更为省电,被认为性价比已超越 HDD,渗透率正逐步提高,传统硬盘厂商同样积极寻求契机,转型发展 SSD。硬盘龙头厂商......
    机械硬盘销量不断下滑,希捷下调 2023 财年第一季度营收预期;随着固态硬盘价格的下降以及 PC 市场的萎缩,机械硬盘销量在近期不断下滑。昨日,机械硬盘厂商希捷科技宣布下调 2023 财年......
    的。 为什么固态硬盘厂商喜欢宣传顺序读写速度? 对于硬盘厂商来说,硬盘的顺序读写速度更重要。因为顺序读写速度比随机读写速度更大,且更有利于宣传。而且厂商如果想要提高硬盘......
    左右。 两种产品均为连续3季度上涨。跟SSD一样,希望改善盈利的硬盘厂商......
    过程中应多加小心,硬盘移动、运输时严禁磕碰,最好用泡沫或海绵包装保护一下,尽量减少震动。 还有一点大家要注意:就是现在很多硬盘厂商所谓的“抗撞能力”或“防震系统”等,都是指在硬盘在未使用状态下的防震、抗撞......
    是全球芯片短缺、导致成本增加,且预计短缺情况2021年内将持续。 一般来说,由于市场竞争激烈,硬盘厂商通常会高价推出新品,并下调现有产品价格为新品“让路”,所以,此次东芝调高HHD价格相对少见。 鉴于......
    写入的速度非常惊人,固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了500MB/s! 固态硬盘的快绝不仅仅体现在持续读写上,随机读写速度快才是固态硬盘的终极奥义,这最直接体现在绝大部分的日常操作中。 与之......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>