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道氏技术新公司:聚焦硫化物固态电池电解质研发与产业化!

时间:2024-12-03 来源:小编 点击:

道氏技术新公司:聚焦硫化物固态电池电解质研发与产业化! 11月26日晚间,道氏技术发布公告,公司近日与固态齐辉签署《合资协议》,共同出资设立广东道氏固态

道氏技术新公司:聚焦硫化物固态电池电解质研发与产业化!

     11月26日晚间,道氏技术发布公告,公司近日与固态齐辉签署《合资协议》,共同出资设立广东道氏固态电池技术有限公司,双方将在硫化物固态电池电解质的研发与产业化等方面进行深度合作,并不断迭代、优化固态电池全材料的解决方案。


道氏技术拟成立硫化物固态电池电解质合资公司

     公告显示,广东道氏固态电池技术有限公司注册资本1000万元,道氏技术和固态齐辉分别持股70%和30%,经营范围包括新兴能源技术研发;新材料技术研发;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广。

     合资公司聚焦固态电解质材料开发、优化、产业化,并结合道氏技术在固态电池需用的单壁碳纳米管、高镍三元前驱体、富锂锰基前驱体和硅基负极等材料上的产品优势,将形成固态电池的全材料解决方案。同时,合资公司将研发和优化硫化锂配方和生产工艺,大幅降低制造成本,并推动固态电池产业化。


      道氏技术表示,希望通过设立合资公司与固态齐辉建立深度合作伙伴关系,进一步整合市场和技术资源,研发和优化硫化锂配方和生产工艺,大幅降低制造成本。结合公司在锂电池正极、负极、导电剂等方面的相互支持、优势互补、协同发展,进一步提升核心竞争力。



硫化物电解质相关布局消息不断

      今年以来,硫化物固态电池电解质的技术进展持续吸引行业关注,多个上市公司纷纷披露相关进展。


       华为近期公布了其最新的硫化物固态电池专利。通过掺杂氮元素等材料,该专利提高了硫化物材料对金属锂的稳定性,显著延长了锂离子电池的使用寿命。这一突破为固态电池技术的发展奠定了坚实的基础。


       在项目落地方面,中科固能的硫化物全固态电解质生产基地项目于10月25日在江苏溧阳开工,预计12月下旬建成并试线投产。该项目的总投资达到1亿元,将建成全球首条大规模全固态硫化物电解质生产线,为未来万吨级制备提供实践基础和核心技术储备。


       此外,恩捷股份也在硫化物固态电解质领域积极布局,9月初表示与卫蓝新能源、溧阳天目先导联合成立江苏三合,建设两条产线。公司子公司湖南恩捷已完成固态用高纯硫化锂产品的小试吨级年产能建设,并搭建百吨级硫化锂中试生产线,相关产品目前处于送样阶段。


       天赐材料则于8月发布了其固态电解质发展战略,利用现有的液态锂盐生产平台,开发出硫化锂路线的固态电解质。这一路线具有中长期成本优势,预计未来将帮助固态电池降低成本。其还在积极配合下游电池客户进行材料技术验证,计划在2025年建设中试产线。


       今年6月,国内首个硫化物电解质工厂由瑞逍科技旗下瑞固新材开工建设,总投资13亿元。该工厂一期项目预计明年Q2投产,年产值预计达到2亿元。同月,欧阳明高院士工作站成功研发出纳米级“硫化物电解质”,并已进入量产阶段。


       随着这些技术和项目的持续推进,硫化物固态电解质技术在行业中的应用前景逐步明朗。各大企业和科研机构正加紧布局,为未来的电池市场竞争做好准备。


       基于硫化物电解质路线的固态电池在性能上潜力巨大,已获得丰田、日产、三星SDI、LGES、SK On等日韩企业,以及中国的CATL、比亚迪、国轩高科等多家企业的青睐。


       然而,硫化物电解质技术仍面临一些挑战,包括较高的材料成本和工业化生产的难度。硫化物电解质对空气的稳定性差,并且对环境的要求较高,这导致其生产成本较高。预计随着规模化生产和技术进步,成本将逐步降低。


       随着硫化物电解质的规模化生产,到2030年,电芯BOM成本预计将降至1元RMB/Wh以下;到2035年,随着固态电解质成本降至30万元RMB/吨以下,电芯BOM成本有望进一步降低至0.4元RMB/Wh以下。


       随着越来越多的企业加大在硫化物固态电解质领域的布局,技术的不断进步和成本的逐步降低将为固态电池的产业化铺平道路。



拓展阅读
硫化物电解质

      固态电池已被产业与政策确定为锂电技术革新方向,其作为极具潜力的下一代电池技术,产业推进情况备受市场瞩目。目前,半固态电池借渐进式路径率先开启商业化进程。在产业方面,自年初起国内半固态电池产业化速度加快,上汽、广汽等车企担当起推动半固态电池装车的主力。全固态电池虽为革命性技术,可量产应用时却困难重重。综合近期政策导向、产业资本流向以及主要企业的固态电池研发与量产规划,固态电池产业正稳步前行,预期在 2027 年左右实现上车应用,至 2030 年达成大规模产业化,届时有望重塑电池行业格局,为新能源领域注入全新动力

      固态电池技术发展路径:

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      应用场景来看,全固态电池早期有望率先应用于消费电子、低空经济、 航空航天和高端电动车市场。
从技术路线选择来看,硫化物固态电池有望成为率先实现量产落地的全固态电池技术路线。
01

固态电池核心技术路线概览

     全固态电池的关键变革聚焦于固态电解质。其按材料可划分为聚合物、氧化物、硫化物与卤化物体系。现阶段氧化物固态电池研发居前,成本优势明显。而硫化物固态电解质脱颖而出,它具备最高的电导率,电化学稳定窗口宽阔,强度与加工性能兼备,界面相容性优良,从理论层面而言堪称最优固态电解质材料。正因如此,硫化物固态电池技术路线被视作未来固态电池领域最具成长潜力的方向,有望在全固态电池的后续发展进程中引领变革,重塑行业格局。


     然而,硫化物电解质存在空气稳定性差、成本高昂以及制备工艺繁杂等难题,致使其当下难以实现量产。硫化锂作为硫化物电解质的核心降本关键,是合成硫化物固体电解质的核心原料,在硫化物固态电解质成本中占比近 80%,处于硫化物全固态电池价值链核心位置。因技术限制,其价格始终高位徘徊。长远而言,优化硫化锂合成工艺会是硫化物全固态电池降本进程的核心环节。
02

硫化物固态电池产业格局解析

     固态电池产业链从需求端向中上游延伸,涵盖了科研院校初创团队、车企、电池及材料等诸多环节。在众多技术路线中,硫化物固态电池脱颖而出,赢得了海内外众多头部企业的认可与支持。全球动力电池领域的翘楚如丰田、本田、LG、松下、Solid Power、宁德时代等,皆将硫化物固态电池技术视作核心发展路径。丰田在这一领域表现得极为激进,其拥有的固态电池专利数量在全球独占鳌头。不仅如此,丰田还积极联合本田、日产、马自达、铃木等日本车企组建了“日本汽车固态电池联盟”,旨在加速推进固态电池技术的标准化进程,同时与日本能源巨头出光兴产强强联手,全力投入运用硫化物固态电极技术的新型电池研发工作。在国内,各企业也在硫化物固态电池领域快马加鞭地布局。宁德时代坚定地选择硫化物作为固态电池的主攻方向,2024 年 4 月,宁德时代首席科学家吴凯在 CIBF2024 先进电池前沿技术研讨会上,详细披露了其全固态电池的研发成果,该电池采用硫化物固态电解质。


     此外,华为的另一项固态电池相关专利《锂离子电化学电池的固体电解质》也已成功公布。比亚迪旗下全资子公司弗迪电池在固态电池技术路线规划上,极有可能采用高镍三元(单晶)+硅基负极(低膨胀)+硫化物电解质(复合卤化物)的创新方案。恩力动力则凭借承接国际先进技术的优势,自 2017 年起便专注于硫化物全固态电池研发工作,在全固态电解质和锂金属负极等核心技术领域持续深耕,不断探索技术突破与创新,为硫化物全固态电池的发展贡献力量。

     高能时代坐拥规模居首的国内硫化物全固态电池实验室,中日顶尖专家团队齐聚麾下,为全固态电池研发关键技术创新注入强劲动力。其已成功完成 20Ah 级全固态电芯 A 样开发,当下中试线搭建工作正如火如荼推进,按计划将于 2024 年底达成 5Ah 以内小电芯的量产目标。

     此外,据公开资料表明,国轩高科、鹏辉能源、蜂巢能源、马车动力、南都电源等厂商在硫化物固态电池领域也均有各自的布局与筹谋。

     在材料厂商阵营中,容百科技于超高镍三元材料上已取得显著进展,能够批量供给半固态电池客户。恩捷股份在硫化物固态电解质领域建树颇多,其主要产品涵盖硫化锂、硫化物固态电解质以及电解质膜,自 2021 年起,以湖南恩捷为核心联合中南大学技术团队开启固态电池相关研发布局,持续深耕。天齐锂业成功搭建并调试完成下一代硫系固态电解质关键原材料硫化锂产品的公斤级示范线,为后续发展奠定基础。天赐材料则在硫化物与氧化物电解质技术方面双线布局,彰显其技术储备的多元性。有研新材具备独特的硫化锂制备能力,并且能够在 - 45°C 干燥间环境下制备出 30μm 的硫化物电解质膜,已实现产品小批量稳定产出,技术实力不容小觑。在学界,硫化物路线亦成为研究热点。中科大马骋团队在国际知名期刊发表成果,其开发的新型硫化物固态电解质以低成本的氧硫化磷锂(仅 14.42 美元/kg)取代昂贵的硫化锂(不低于 650 美元/kg),且保留了硫化物电解质的优势,极大地推动了商业化应用进程。上海屹锂科技脱胎于上海交大,专注于硫化物全固态电池核心技术的深度探索,不仅自主设计研发产线设备,还对硫化物固体电解质材料的成分与合成工艺进行精准调控,力求技术突破。四川新能源汽车创新中心凭借欧阳明高院士团队的强大科研实力,站在全固态电池研发的前沿阵地,坚定地将硫化物全固态电池设定为下一代电池的核心技术发展方向,引领行业趋势。

     当下固态电池技术路线呈多元化态势,硫化物、氧化物、卤化物加聚合物等电解质路线并行。各路线均具独特优势与劣势,企业依自身技术积累与市场定位择取适配路线以推进研发。于全球化竞争格局中,固态电池研发意义重大,在战略层面地位颇高,且近年持续获国家大力扶持。伴随技术攻关屡获突破,产业链逐步成熟完备,固态电池产业化步伐必将持续加快,有望在新能源领域引发新一轮变革,重塑行业竞争格局,开启全新发展篇章。

文章来源: 乐晴智库、网络等由新能源创新材料编辑整理