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三、国内企业蓄势待发
中国固态锂电池处于基础研发阶段,清华大学、北大深圳研究院、电子科大、国防科大、中科院物理所、化学所、宁波材料所、青岛能源所、上海硅酸盐所等单位已开始固态锂电池关键材料、固态锂电池制造装备及电芯制造技术的研发。同时,国内锂电池材料及电芯优势企业,如宁德时代、比亚迪、中航锂电、贝特瑞、力神、赣锋锂业等,也已开始布局固态锂电池技术开发。
●宁德时代
宁德时代投入固态电池研发已有几年时间,在聚合物和硫化物基固态电池方向分别开展了相关的研发工作。其招股说明书中表明,下一代电池研发重点就是全固态锂电池。但从官方介绍的情况来看,离商业化仍然比较远。在制造工艺方面,宁德时代初步提出以下工艺路线:正极材料与离子导体的均匀混合与涂覆;经过一轮预热压,形成连续的离子导电通道;经过二次涂覆LPS之后,再进行热压,全固态化之后可以去掉孔隙;再涂覆缓冲层后与金属锂复合叠加。
『宁德时代历代电池展示』
●比亚迪
比亚迪2016年中期业绩会议透露,公司认为固体电池将是锂电池未来的方向,已经在尝试小规模使用,并确定将在未来10年,最快5年内提供该类型产品。2017年8月,比亚迪申请了一种全固态锂离子电池正极复合材料及一种全固态锂离子电池的发明专利。
●国轩高科
国轩高科固态电池的研发主要在海外进行,2018年2月,国轩高科透露正在美国和日本分别开发下一代动力电池生产技术工艺与生产设备,相关产品将使用半固态电池技术。目前,国轩高科半固态电池技术已处于实验室向中试转换阶段,计划2019年建设中试线。
●赣锋锂业
2017年8月,赣锋锂业通过引进宁波材料所的固态电池博士团队,正式切入固态电池板块,目标在3年内实现固态电池产业化。随后,赣锋锂业公告称将投资2.5亿元,于2018年底建成亿瓦时级第一代固态锂电池生产线,并实现送样;在2019年12月完成3亿元固态电池销售,并分别推动二代固态锂电池技术成熟,实现三代固态锂电池可研。根据测算,赣锋锂业生产的第一代固态锂电池电芯的能量密度可达240Wh/kg,按照单车500kg电池组估算,80kWh的电量可以实现480km的续航,且千次循环后最大电量仍有90%,充电仅需12分钟充满。
●珈伟股份
2017年12月,珈伟股份子公司珈伟龙能发布了其首款快充类固态电池产品。珈伟龙能科技具备一期1亿Wh高性能动力电池,采用类固态快充技术;2018年二期拟再次投产2GWh电池产能。公司生产的电池正极采用改性的铁锂和三元,负极则使用钛酸锂和纳米化的石墨。然而,珈伟股份发布的电池与全固态电池技术不甚相同,此次珈伟股份生产的类固态电池为凝胶状(类固态)电池,采用了隔膜,非完全意义的固态电池。
全文总结:
从全球范围来看,全固态电池预计会在2020年到2025年开始批量应用。在这个过程中,还有很多的基础科研和工艺技术问题要突破,现在展示了一个希望,从综合指标上看,还不能满足动力电池的技术,希望一步步往前走,逐步改善现有锂电池兼顾能量密度和安全性方面的挑战。我国应加大发展固态锂电池的力度,争取在未来5年内研发出高能量密度、高安全,且综合性能优异的固态锂电池,并推向产业化应用。
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