固态电池前景广阔,势不可挡!
近几年,随着新能源汽车及储能等产业的井喷式的爆发发展,新能源电池产业也迎来了一轮轮爆发式发展,其中最显著的代表事件就是宁德时代的崛起,其市值曾一度超过万亿。而当前,新能源电池产业又迎来了新的历史性发展阶段,就是固态电池的时代正快速扑面而来。
一、什么是固态电池
固态电池是一种使用固体电解质而非液体电解液的电池,其中所有电池材料均以固态形式存在,包括电极和电解质。
传统锂离子电池包括正极、负极、电解液、隔膜四大组成部分,固态电池将电解液换成固态电解质。固态电池较传统锂离子电池,关键区别在于电解质由液体变为固体,兼顾安全性、高能量密度等性能。
二、固态电池具备哪些突出的优势
固态电池相比传统液态电池具有显著的优势,这些优势包括:
更高的安全性:固态电池使用固态电解质,不易燃、不易爆,没有液体泄露的风险,即使在高温和高压环境下也能保持稳定,大大降低了短路、过热等安全风险。固态电解质电池是锂电钠电的最终形态,可以彻底解决安全问题,是新能源下半场当仁不让的主角。
更高的能量密度:固态电池允许使用高电压正极材料,如镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等,同时可以采用金属锂作为负极,从而显著提高电池的能量密度,理论上固态电池的能量密度可以达到500Wh/kg,是传统液态锂电池的2倍以上。
更好的低温性能:固态电解质在低温环境下仍能保持良好的性能,不会出现液态电解质黏度增加、离子传导速度降低的问题,使得固态电池在-40℃的环境中也能正常工作。
更长的循环寿命:固态电解质作为单离子导体,不会发生副反应,因此在充放电过程中不会形成固体电解质界面膜,避免了容量下降的问题,理论上固态电池的理想循环寿命可达4.5万次以上,远超过液态锂电池的千次级别。
对热管理的需求降低:固态电池在高温和低温环境下性能稳定,减少了对热管理的需求,提高了电池的使用便利性。
三、固态电池这一发展方向已是全球新能源行业确定的共识
固态电池作为一种新兴技术,相较于传统液态电池,在安全性、能量密度、适应温度范围以及循环寿命等方面展现出显著优势,因此固态电池被视为下一代电池技术的核心。当前,固态电池概念持续火爆,国内外各大车企、电池供应商、科研院所的技术竞争持续升温,全固态电池量产大战一触即发。随着固态电池全面加快产业化脚步,2024年也被行业公认为半固态电池装车元年。2024年中国将投入约60亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。据统计,目前国内外至少20家以上车企公布固态电池上车计划,吉利、比亚迪、上汽、广汽、蔚来、小鹏、丰田、宝马、奔驰、大众等主流车企均在内。具体见下表:
数据显示,2024年上半年,国内半固态电池装机量实现2155MWh。虽然当前固态电池量产仍存难点,但国内外固态电池产业化明显在提速。比如,丰田官宣2027量产全固态电池,宁德时代宣布其固态电池2027年可实现量产;欣旺达宣布其研发的全固态电池成本可降至2元/Wh, 2026年实现量产等。从当前各电池/汽车巨头发布的固态电池量产计划来看,国内外车企全固态电池量产上车的时间整体集中在2026-2028。
文章来源:粘接资讯