證券時報網(wǎng)
張淑賢
2024-11-24 11:09
◎記者 王玉晴
國內(nèi)外固態(tài)電池市場的“競技賽”正在持續(xù)升溫。
日前，由14個歐洲研究機構(gòu)和合作伙伴組成的“SOLiDIFY”聯(lián)盟宣布開發(fā)了一種采用固體電解質(zhì)的軟包電池，能量密度比目前最先進的鋰離子電池高出20%。一時間，讓固態(tài)電池市場頗為振奮。與此同時，梅賽德斯-奔馳與美國電池初創(chuàng)公司Factorial Energy 9月宣布合作，雙方將共同開發(fā)的一款新型固態(tài)電池，在減輕電池重量40%的同時，預(yù)計可實現(xiàn)續(xù)航里程1000公里，并計劃于2030年前量產(chǎn)。
伴隨海外廠商紛紛加碼固態(tài)電池研發(fā)，A股相關(guān)上市公司也在近期的業(yè)績說明會及互動平臺問答中密集“報喜”，發(fā)布各自在固態(tài)電池研發(fā)、生產(chǎn)方面的最新動態(tài)。據(jù)上海證券報記者了解，目前固態(tài)電池公司大多處于送樣、測試階段，下游消費電子、新能源等應(yīng)用客戶正頻繁考察接洽固態(tài)電池公司，上游材料企業(yè)同步進行大量新材料研究探索，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化正在緊鑼密鼓推進。
市場前景廣闊
多家公司加速研發(fā)沖刺量產(chǎn)
近期，鵬輝能源因發(fā)布固態(tài)電池新技術(shù)而受到資本市場關(guān)注。公司9月12日參與投資者集體接待日活動，投資者與公司的問答記錄中有111處提到“固態(tài)電池”，可見投資者對固態(tài)電池的高關(guān)注度。
就固態(tài)電池的開發(fā)方向，鵬輝能源與投資者進行了一場“小型辯論”。有投資者表示，鵬輝能源固態(tài)電池的能量密度在行業(yè)內(nèi)處于較低水平。鵬輝能源回答稱：“安全才是固態(tài)電池最重要的指標?！?/p>
鵬輝能源解釋稱，公司先解決液態(tài)鋰電池長期使用的最大痛點——安全問題，再在產(chǎn)業(yè)化過程中依次解決能量密度等其他問題。固態(tài)電池相比液態(tài)電池更安全，應(yīng)用也更廣泛。如果公司降低安全性能方面的要求，把負極由硅基換成鋰金屬，電池樣品的能量密度可達到400Wh/kg以上，但是安全性和產(chǎn)業(yè)化進程會受到一定影響。
量產(chǎn)時間表方面，鵬輝能源全固態(tài)電池計劃于2025年進行中試，2026年實現(xiàn)量產(chǎn)，目前尚不具備整車測試條件。南都電源表示，公司現(xiàn)有一條固態(tài)電池中試產(chǎn)線，可實現(xiàn)小批量交付。派能科技認為，目前固態(tài)電池行業(yè)總體尚未進入商業(yè)化量產(chǎn)階段。
固態(tài)電池的潛在應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，涵蓋消費電子、低空飛行器、機器人、新能源汽車、儲能等。比如鵬輝能源稱，近日接洽了不少消費電子領(lǐng)域、新能源汽車領(lǐng)域和儲能領(lǐng)域客戶。南都電源表示，結(jié)合目前公司固態(tài)電池的技術(shù)特性，較匹配的應(yīng)用場景為低空飛行器、無人機、機器人、消費電子產(chǎn)品等，目前已在對接相關(guān)公司；待固態(tài)電池規(guī)?；瘧?yīng)用后，可廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域，包括新能源汽車。欣旺達表示，正在積極探索消費類固態(tài)電池技術(shù)。
至于固態(tài)電池的預(yù)期成本，南都電源認為，在同等能量密度下，公司固態(tài)電池成本較普通鋰電池增加10%至15%。鵬輝能源也認為，全固態(tài)電池整體成本將較常規(guī)鋰電池高出15%左右。
上游公司比拼“材”技
爭相進入送樣階段
固態(tài)電池的舞臺并非只屬于電池企業(yè)及下游應(yīng)用廠商。由于其高性能需要大量的創(chuàng)新材料予以支撐，所以上游材料公司也是固態(tài)電池走向量產(chǎn)的關(guān)鍵推動者。
固態(tài)電解質(zhì)方面，新宙邦表示，目前參股公司新源邦固態(tài)電解質(zhì)已在多家客戶實現(xiàn)產(chǎn)品導(dǎo)入和銷售。其中，氧化物電解質(zhì)已經(jīng)達到量產(chǎn)階段，硫化物和聚合物電解質(zhì)處于小批量供應(yīng)階段。作為電化學(xué)品行業(yè)龍頭企業(yè)之一，新宙邦正密切關(guān)注市場動態(tài)，持續(xù)進行研發(fā)投入，以確保公司能夠緊跟行業(yè)最新的技術(shù)進展并在該領(lǐng)域保持競爭優(yōu)勢。
負極材料也是固態(tài)電池的關(guān)鍵創(chuàng)新環(huán)節(jié)之一。目前固態(tài)電池匹配的負極材料主要有兩大類：一是石墨+硅材料；二是鋰金屬負極材料。濱海能源認為，預(yù)計未來五年內(nèi)石墨+硅材料仍是主流路線，隨著能量密度需求的提升，硅的含量會逐步增加。公司固態(tài)電池硅基負極材料包括硅碳和硅氧兩種技術(shù)方向。其中，硅碳產(chǎn)品經(jīng)過小試，其容量與首效已達預(yù)期效果；硅氧產(chǎn)品已向電池客戶送樣，處于加速導(dǎo)入階段。
天齊鋰業(yè)則認為，金屬鋰負極具有較好前景。固態(tài)電池的一種主要發(fā)展趨勢是將現(xiàn)有的硅碳負極改為全部由金屬鋰構(gòu)成的負極，以增加電池能量密度，因此如果未來該種固態(tài)電池技術(shù)得到普及，金屬鋰的需求可能會增加。公司重慶銅梁生產(chǎn)基地是公司金屬鋰生產(chǎn)工廠，目前年產(chǎn)能600噸，對公司在固態(tài)電池領(lǐng)域布局具有重要意義。
鹿山新材正在針對硅基負極的膨脹效應(yīng)難題，開發(fā)硅碳負極功能粘接材料（PAA）。公司表示，PAA材料能有效抑制和解決硅基負極的膨脹效應(yīng)，大幅提升硅碳負極的循環(huán)壽命。目前產(chǎn)品正在客戶端進行測試驗證。
除了新型負極這一重點材料之外，提升固態(tài)電池性能的添加劑也成為材料企業(yè)各展所長的切入點。東方鋯業(yè)稱，正加大對應(yīng)用于固態(tài)電池電解質(zhì)的氧化鋯產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)和投入，產(chǎn)品目前處于送樣階段。
德方納米表示，補鋰劑是固態(tài)和半固態(tài)電池的重要材料之一，公司產(chǎn)品目前已經(jīng)在部分客戶中實際應(yīng)用。按照測算，固態(tài)電池和半固態(tài)電池對補鋰劑的添加量和比例均大于目前的液態(tài)電池體系。此外，公司在固態(tài)電池電解質(zhì)及其他添加劑材料方面也有技術(shù)儲備和專利布局。
