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2024年以来,固态电池产业化按下“加速键”。其中,装备与技术的深度协同是最为明显的表现。
4月22日,逸飞激光与金羽新能签署战略合作协议。双方将基于此前的固态电池合作,围绕全极耳固态电池、方形铝壳固态电池的设备研发、工艺优化、市场推广、产业链协同等方面进一步展开全方位的战略合作。
此前,四川新能源汽车创新中心有限公司——欧阳明高院士工作站与纳科诺尔、海目星与欣界能源、璞泰来与中科固能、璞泰来与恩力动力等等都达成类似的战略合作,以求攻克固态电池生产工艺难题、加快其量产落地。
而固态电池技术与装备谋求深度协同背后,是固态电池走向应用市场、落地商用的迫切心情。
固态电池冲击多场景商用
此前,业内对于固态电池存在技术抢跑的焦虑,在“电池终极形态”的呼声下,各种阶段性成果频繁释出。从产业成果中可以看出固态电池材料体系形成清晰的路径分野,固态电池企业以各自路径推进产业化。相比之下,固态电池实际惠及终端的消息并不多见。
而在并不多见的固态电池实际订单中,通常以无人机、eVTOL、物流车等小型移动终端为切口,企业订单金额可达千万元级别,市场前景可观。本次逸飞激光的合作方,金羽新能“无际”无负极准固态电池、“扶摇”高能量密度半固态电池、“万山”超快充半固态电池已批量导入上述市场,并实现过亿元交付。
同时,船舶、商用车、储能领域,也开始有固态电池装机的消息,多元场景的市场需求下,固态电池企业进入交付冲刺。
金羽新能目前已具备2GWh固态电池产能,预计在2025年实现满产。此外,清陶能源、卫蓝新能源、辉能科技、鹏辉能源、中固时代、合源锂创、冠盛东驰等固态电池企业都规划了GWh规模的产能,不少规模已达10GWh量级。
整体看来,在2024年产业产能规划已达百GWh级别。按照各家企业节奏,2025年将陆续爬产放量。
GWh级量产线跑通以后
而随着固态电池产能的放大,跑通GWh级固态电池量产线外,还得跑出效率、良率,更有机会率先赢得市场。据悉,固态电池产线良率与节拍与传统锂电产业仍存在差距,尤其,良率不高成为固态电池企业目前的困扰(约80%~90%)。
固态电池产线仍距离成熟还有一段距离。例如,在材料环节,需要精确控制原料的配比和混合均匀性,以保证固态电解质的性能稳定;在电芯环节,需解决电极与电解质之间的界面问题,如采用热压技术提高电极与电解质的接触面积和紧密程度。
装备与技术的深度协同战略紧迫性提升。
以逸飞激光与金羽新能的合作为例,目前,逸飞激光已针对固态电池封装技术与装备进行了系统开发,实现了固态电池电芯装配、模组PACK及智慧物流系统等装备的客户交付与应用。
同时,逸飞激光开发了高动态激光加工技术、激光加工质量闭环监测系统、精准定制激光调质系统等新技术,率先将激光微加工技术用于固态电池的极片涂层表面处理、激光极片快速干燥等工艺,有助于降低固态电池电解液质量分数、优化NP比。
双方合作中,逸飞激光将充分发挥其“技术研发-工程转化-分析测试”一体化平台优势,为金羽新能提供全周期技术支持。
工艺层面,在固态电池极片成型的难点,逸飞激光将协助金羽新能完成全新固态电池产品极片段后工序的设备开发、优化及工艺定型。
产品层面,双方将开展固态电池智能制造关键设备的开发,优化全极耳固态电池、方形铝壳固态电池的产品方案。
制造层面,在同等技术及商务条件下,金羽新能将优先向逸飞激光采购锂电池生产设备,合作打造固态电池智造标杆工厂,以打通全链条标准智造,降低生产成本。
据悉,逸飞激光与金羽新能已经就全固态电池与装备开发进行了合作,相关产品将于近期交付。而基于以上各维度的合作,双方可打通“体系构建-装备研发-工艺创新-场景验证”的产业闭环,推动固态电池快步走向市场。
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