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近日,国轩高科表示已实现车规级固态电池制备及基础性能验证,完成“0”到“1”的突破。
量产之路又前近一步。距离发布第一代固态电池,仅三个月时间。
01.
第一代固态电池
国轩将第一代固态电池命名为“金石电池”。
技术路线上,金石电池采用微纳化固体电解质、超薄膜包覆单晶正极和三维介孔硅负极,实现固态电池材料端的新突破。
性能指标上,目前30Ah固态电芯可实现350Wh/kg的质量能量密度,800Wh/L的体积能量密度,超主流的三元锂电池40%,与市面上现有量产半固态电池指标不相上下。但是电芯循环次数可达3000次以上,这一指标十分突出。与此同时,基于金石电池打造的PACK,拥有80%的质量成组率,280Wh/kg的系统能量密度,单次充电续航可达1000km。
成本这一关键因素上,国轩高科固态电池项目总工程师潘瑞军表示,未来固态电池价格有望比现在液态电池更低。其认为,目前固态电池,不管是电解质、正极、负极都是全新的,全新的材料体系成本相对较高一些,但是因为材料本身不涉及贵重元素,都是地壳含量相对比较高的,所以待供应链走向成熟、固态电池实现量产以后,规模效应会带来成本的有效降低,结合前面所说的性能优势,在高端应用场景将更具性价比。
与此同时,固态电池材料体系具备更高能量密度,单颗电芯电量相应更大,单条产线产能增加,成本也会相应降低。
基于技术路线、性能指标以及成本展望的几大因素,国轩高科一代固态电池浮出水面。车规级固态电池制备及基础性能验证之后,逐步走向小批量上车。
现有液态电池和固态电池企业,产品容量、各大指标与国轩高科一代固态电池是否存在差异,研究进展如何?
02.
其它电池企业固态电池进展
以清陶为例,目前已经完成30Ah固态电池体系开发,干法核心工艺及设备开发,卤化物和各类聚合物基复合固态电解质开发,目前规模化量产的室温离子电导率超过4mS/cm。2024年量产第一代光年固态电池已在智己L6搭载,产品液体含量降至10%,一代电芯能量密度规划可做到368Wh/kg。
采用氧化物+聚合物路线的卫蓝,2027年左右实现全固态电池量产,目前给蔚来供应的150kWh半固态电池包,单体350Wh/kg,整包260Wh/kg,体积能量密度745Wh/L,续航在1000次以下。
宁德时代此前表示固态电池在2-4的水平,能量密度目标为400Wh/kg,体积能量密度为800Wh/L,硫化物路线+锂金属负极+高镍正极。与此同时,宁德时代正在规划建立10Ah级别全固态电池验证平台,打通干法、湿法极片制备和电芯一体化成型工艺方案。
蜂巢能源将固态电池主要发展方向定在硫化物上,其表示目前具备20Ah全固态电池的能力,能量密度大于380Wh/kg。此前展出过一款150Ah三元半固态电池,能量密度为266Wh/kg,具备2.2C的快充能力和1800次的循环寿命,预计量产时间为2026年2月。
亿纬锂能目前凝胶态固态方案已用于雾化器产品、聚合物技术则被用于超薄柔性电池,全固态产品预计2026年量产,用于混动领域,2028年进一步推出400Wh/Kg高比能量的全固态电池,采用硫化物+卤化物复合的技术路线。
弗迪电池采用高镍三元(单晶)+硅负极(高比容量低膨胀)+硫化物电解质(复合卤化物电解质)的材料体系。按照规划,2027-2029年为示范期,主要应用中高端电动车拓展期,2030-2032年覆盖主流电动车市场。指标规划上,电芯容量可以做到60Ah及以上,能量密度分别达到400Wh/kg和800Wh/L及以上。
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