伴隨新一代動力電池研發(fā)取得進(jìn)展，新能源車產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⒚媾R一場新的變革。
日前，國內(nèi)鋰電池公司衛(wèi)藍(lán)新能源宣布完成近15億元D輪融資和車規(guī)級固態(tài)動力電芯下線，引發(fā)行業(yè)高度關(guān)注。上海證券報記者調(diào)研了解到，國軒高科、孚能科技、寧德時代等國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)鏈公司均在發(fā)力半固態(tài)電池的研制，有望大幅提升新能源車的能量密度、續(xù)航里程等技術(shù)指標(biāo)。
第一顆固態(tài)動力電芯下線
衛(wèi)藍(lán)新能源車規(guī)級固態(tài)動力電芯于日前順利下線，這顆嶄新的電芯也是衛(wèi)藍(lán)湖州基地第一顆固態(tài)動力電芯。
衛(wèi)藍(lán)新能源成立于2016年，主攻混合固液電池與全固態(tài)電池，由中國工程院院士陳立泉、中科院物理所研究員李泓、原北汽新能源總工程師俞會根共同發(fā)起創(chuàng)辦，是中科院物理所清潔能源實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池技術(shù)的唯一產(chǎn)業(yè)化平臺。公司總部位于北京，在國內(nèi)已擁有3座電池生產(chǎn)基地。
衛(wèi)藍(lán)新能源是造車新勢力蔚來汽車的半固態(tài)電池供應(yīng)商，第一大股東為合肥藍(lán)色里程創(chuàng)業(yè)投資合伙企業(yè)，其投資人中包括蔚來汽車創(chuàng)始人李斌。此外，衛(wèi)藍(lán)新能源此前的其他投資方還包括小米、吉利和華為等來自不同領(lǐng)域的行業(yè)巨頭。根據(jù)最新消息，衛(wèi)藍(lán)新能源11月又獲得了約15億元的D輪融資，本輪領(lǐng)投方包括中國誠通混改基金、中信建投、國投創(chuàng)益、招商局資本等，此次融資將用于公司產(chǎn)線建設(shè)、研發(fā)投入。
衛(wèi)藍(lán)新能源研發(fā)人員介紹，公司的半固態(tài)電池采用了原位固態(tài)化技術(shù)，通過化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)，使液態(tài)電解質(zhì)部分或全部地轉(zhuǎn)化為固態(tài)電解質(zhì)，能夠解決在循環(huán)過程中固態(tài)電解質(zhì)和正負(fù)極材料如何保持良好接觸的難題，可以綜合平衡電芯充到高電壓、安全性、鋰枝晶析出以及體積膨脹控制等要求。
根據(jù)規(guī)劃，衛(wèi)藍(lán)新能源的產(chǎn)品主要應(yīng)用于新能源汽車、船舶、規(guī)模儲能等領(lǐng)域，特別是在新能源汽車領(lǐng)域，衛(wèi)藍(lán)新能源已與上汽集團(tuán)、中國一汽、蔚來等主流新能源整車企業(yè)達(dá)成了戰(zhàn)略合作。
衛(wèi)藍(lán)新能源創(chuàng)始人李泓介紹，衛(wèi)藍(lán)新能源計劃在蔚來ET7電動車型上搭載續(xù)航里程1000公里的半固態(tài)電池，電池包容量150 KWh，能量密度360 Wh/kg。在進(jìn)度規(guī)劃方面，ET7千公里續(xù)航版將于2022年底或2023年初開始量產(chǎn)，新車也將成為廣汽埃安之后，國內(nèi)第二款續(xù)航1000公里車型。
在產(chǎn)業(yè)鏈合作方面，衛(wèi)藍(lán)新能源牽手多家A股公司。衛(wèi)藍(lán)新能源此前與容百科技簽訂協(xié)議，計劃在全/半固態(tài)電池和材料領(lǐng)域展開全面深度合作。衛(wèi)藍(lán)新能源從2022年至2025年將向容百科技采購固態(tài)鋰電正極材料產(chǎn)品不低于3萬噸。衛(wèi)藍(lán)新能源還與天齊鋰業(yè)共同投資成立了天齊衛(wèi)藍(lán)固鋰新材料，經(jīng)營范圍包括新能源汽車廢舊動力蓄電池回收及梯次利用。
固態(tài)技術(shù)路線前景光明
“固態(tài)電池將是最值得重視的技術(shù)。”展望未來新能源電池發(fā)展路線，中國科學(xué)院院士歐陽明高2022年初預(yù)測，2035年前規(guī)模生產(chǎn)能量密度為500 Wh/kg的下一代電池將成為現(xiàn)實(shí)。
作為新生代電池技術(shù)，固態(tài)電池是將目前鋰離子電池使用的液態(tài)電解液替換成固態(tài)物質(zhì)，其理論能量密度高達(dá)700Wh/kg。而居于固態(tài)與液態(tài)之間的半固態(tài)電池不僅研制難度低于全固態(tài)，而且能量指標(biāo)也可以達(dá)到400 Wh/kg甚至500Wh/kg。相比之下，目前廣泛使用的液態(tài)鋰離子電池的能量密度瓶頸在300Wh/kg左右，相差懸殊。
中國科學(xué)院院士孫世剛?cè)涨爸赋觯F(xiàn)有鋰離子電池能量密度已經(jīng)接近理論極限。在電池能量密度提升的大預(yù)期下，為搶占下一代新能源市場，全球頭部車企、電池企業(yè)已先后投入巨資，用于半固態(tài)/固態(tài)電池開發(fā)。
其中，日韓企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域起步較早，其中領(lǐng)跑的豐田計劃不晚于2025年將固態(tài)電池裝載于混動車型上。豐田在2020年已率先制造出搭載全固態(tài)電池的試制車。豐田還和松下成立合資企業(yè)，聯(lián)手研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。日本另兩大車企日產(chǎn)和本田均計劃在未來推出采用固態(tài)電池的電動汽車。
韓國現(xiàn)代方面計劃到2027年量產(chǎn)固態(tài)電池，到2030 年推出配備自產(chǎn)固態(tài)電池的電動車型。韓國主要動力電池企業(yè)SK Innovation、LG Energy和三星SDI給出的固態(tài)電池量產(chǎn)或商業(yè)化時間節(jié)點(diǎn)分別在2025年、2026年和2027年。
歐美多家車企巨頭也通過入股固態(tài)電池初創(chuàng)公司等形式進(jìn)行布局。大眾汽車投資了QuantumScape，寶馬、福特則領(lǐng)投了電池初創(chuàng)公司Solid Power的B輪融資。Solid Power近期已開始運(yùn)營一條新的試驗(yàn)生產(chǎn)線，有望在年底前向開發(fā)合作伙伴提供測試電池。
半固態(tài)電池車將迎上市潮
“進(jìn)展順利，即將裝車。”談及半固態(tài)電池的研制進(jìn)展，國軒高科有關(guān)人士11月29日對記者說，國軒高科的半固態(tài)電池預(yù)計2022年底實(shí)現(xiàn)裝車，2023年批量交付，新電池單體能量密度達(dá)360Wh/kg，配套車型的電池包電量達(dá)160KWh，續(xù)航里程超過1000公里。此前有消息稱，新款電池有望搭載于高合汽車HiPhiX電動車型上。
除了國軒高科，還有多家新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游公司合作研制半固態(tài)電池，多款新能源車將迎來上市潮。有汽車行業(yè)分析師指出，雖然半固態(tài)電池相對于固態(tài)電池是過渡性技術(shù)，但是半固態(tài)電解質(zhì)中的電解液含量已經(jīng)大幅減少，活性減弱，所以可以適配性能更強(qiáng)的材料體系。據(jù)悉，有半固態(tài)電池加持的新能源車在能量密度、續(xù)航里程等技術(shù)指標(biāo)上明顯提升，續(xù)航達(dá)到1000公里將成為普遍水平。
在上游電池公司中，清陶能源研發(fā)的半固態(tài)電池預(yù)計于2023年在上汽集團(tuán)新款車型上實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用，雙方成立的固態(tài)電池聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室共同研發(fā)長續(xù)航固態(tài)動力電池，續(xù)航目標(biāo)在1000公里以上。
據(jù)清陶能源總經(jīng)理李錚介紹，公司第一代半固態(tài)電池能量密度最大到420Wh/kg，成本可以與液態(tài)鋰電池相當(dāng);第二代產(chǎn)品正在小試階段，能量密度達(dá)到400—500Wh/kg，成本相比液態(tài)鋰電池還要減少20%。目前清陶能源在江蘇昆山投資50億元的電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目正在建設(shè)中，預(yù)計建成后將達(dá)到10GWh年裝機(jī)量，達(dá)產(chǎn)后預(yù)計新增年產(chǎn)值100億元。
贛鋒鋰業(yè)已開發(fā)到二代半固態(tài)電池，預(yù)計能量密度達(dá)到400Wh/kg。贛鋒鋰業(yè)負(fù)責(zé)人在10月底表示，公司在半固態(tài)與全固態(tài)電池方面的技術(shù)都有儲備，對固態(tài)電池的氧化物體系、硫化物體系兩種技術(shù)路徑也有研究，其中半固態(tài)電池已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
孚能科技有關(guān)人士11月29日對記者透露，公司第一代半固態(tài)產(chǎn)品已經(jīng)供貨新能源車企客戶，將陸續(xù)裝車。而占據(jù)動力電池市場半壁江山的寧德時代相關(guān)負(fù)責(zé)人也向記者回應(yīng)稱，對于固態(tài)電池、無鈷電池、無貴金屬電池等下一代電池和行業(yè)內(nèi)的新興技術(shù)，寧德時代始終保持高度關(guān)注并超前布局，以確保行業(yè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的地位。(作者：王玉晴)
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