固态电池,又火了?

作者:泰罗,编辑:小市妹

4月8日,固态电池概念板块拉升,紫建电子一度20cm涨停,东方锆业涨停,南都电源、三祥新材、当升科技涨幅居前。

4月2日,太蓝新能源宣布,在“车规级全固态锂电池”的研发方面取得重大进展,成功制备出实测能量密度达到720Wh/kg的超高能量密度体型化全固态锂金属电池。

固态电池绝非是单纯的概念与噱头,而是下一代高性能锂离子电池的技术制高点。

简单来说,液态电池两端为电池的正负两极,中间为液态电解质,在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程,电池就完成了充放电。

目前看,主流动力电池已由磷酸铁锂转向三元锂电池技术,液态锂电池单体能量密度提升至250Wh/kg以上。但这据《汽车产业中长期发展规划》中“2025年动力电池单体能量密度要达到350Wh/kg”的目标仍有差距。

固态电池则将液态电解质替换为固态电解质,并允许匹配高能正极,而电池负极同样可以采用金属锂,理论上体积能量密度可提升70%以上。与此同时,固态电解质也大大降低了电池热失控风险,安全性较三元锂电池大幅提高。

然而,成本问题是固态电池技术商业化的最大挑战。从本质上讲,续航里程与使用成本(整车与更换电池成本)目前仍是电动车的薄弱环节,任何新技术的成功都必须同时解决这两大问题。据推算,同样采用石墨负极的固态电池总成本为158.8$/kWh,要比液态电池总成本(118.7$/kWh)高出34%。

好的一点是,理论上采用SLMB(锂负极)技术路线的固态电池总成本将降至102$/kWh,相比石墨负极液态锂电池技术下降14%。与此同时,电池能量密度将由241Wh/kg大幅提高至383Wh/kg,也就同时满足了续航增加与成本降低两个标准。

整体看,固态电池技术仍处在成熟技术到产业化过渡阶段,还需物料价格下降、工艺改进以及更加稳定的供应链体系。据业内专业人士乐观预计,固态电池或将在2025年逐步实现商业化。

从产业链角度,固态电池与液态电池产业链上下游大致相同,区别主要在电解质和负极材料方面。此外,采用固态电解质以后,隔膜也将完全被替换。

固态电池技术进步会是一个循序渐进的过程,目前看,三元锂电池仍将是主流动力电池技术路线。但需要注意,按照“液态——半固态——准固态——全固态”的技术演化路径,液态电解质含量逐步下降,全固态电池将是最终形态。

因此,与其关注未来必将被替代的电解液与隔膜,不如将重点放到正极材料、前驱体等完全不受冲击的领域。此外,由于固态电池负极材料也将使用金属锂,赣锋锂业(002460)、天齐锂业(002466)两大锂矿巨头也值得重点跟踪。

可以预见的是,装载固态电池的新能源汽车将告别里程焦虑,摆脱安全性困扰,进而加快实现对传统燃油车的最终替代。

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