瞻觀前沿

全固態(tài)電池被認為是下一代高性能、高安全性的能量儲存技術，在電動汽車、移動設備和可再生能源等領域具有廣闊的應用前景。

近日，美國固態(tài)電池固體電解質材料和制造技術開發(fā)商Ampcera Inc在全固態(tài)電池的快速充電方面實現重要突破，能夠在15分鐘之內以4C的峰值倍率，從0%充電達到80%的狀態(tài)。

本次Ampcera全固態(tài)電池技術的進步，離不開高性能固態(tài)電解質材料。為實現極快充電，該公司采用硫化物固態(tài)電解質材料，基于硫化物固態(tài)電解質材料、鎳錳鈷陰極和硅基陽極，最終達到400Wh/kg的高能量密度。

Ampcera的研究人員利用實驗室規(guī)模的軟包電池，在4C峰值倍率條件下進行300次快充循環(huán)，僅顯示出小于5%的容量衰減。

硫化物基固體電解質材料

技術價值觀察

與易燃的液體電解質相比，采用全固態(tài)電解質制備的電池具有能量密度高、充放電速率快、安全性高、循環(huán)壽命長以及成本低等一系列優(yōu)勢。這項技術為固態(tài)電池領域帶來了新的希望，未來如果開發(fā)出商業(yè)化全固態(tài)電池，則有望實現超過1000次的循環(huán)壽命。

該技術位于產業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)。固態(tài)電池產業(yè)鏈上游包括原料礦產、機械設備以及基礎材料，兩者主要的區(qū)別在于負極材料和電解質的種類，正極材料方面幾乎一致，若完全發(fā)展至全固態(tài)電池，隔膜也完全被替換。產業(yè)鏈中游為電池包的加工制備過程，產業(yè)鏈下游應用領域包括新能源汽車、儲能系統(tǒng)、消費電子等。

宏觀市場觀察

新能源汽車是固態(tài)電池最主要需求領域

匯總分析固態(tài)電池三大需求領域情況如下：

固態(tài)電池技術路線布局代表性企業(yè)情況

根據電解液的不同，鋰電池可分為液態(tài)、半固態(tài)、準固態(tài)和全固態(tài)四大類，其中半固態(tài)、準固態(tài)和全固態(tài)三種統(tǒng)稱為固態(tài)電池。目前，中國市場上固態(tài)電池整體還處于實驗階段，未實現商業(yè)化。但液態(tài)鋰電池能夠實現的能量密度已近極限，而使用全固態(tài)鋰電池能量密度具備突破500Wh/kg的潛力，因此固態(tài)電池是未來鋰電池的發(fā)展方向，也是各企業(yè)的必爭高地。從企業(yè)技術布局情況來看，2023年包括輝能科技、清陶能源、衛(wèi)藍新能源等公司的產品批量交付提上日程，而中創(chuàng)新航、孚能科技等企業(yè)固態(tài)電池大規(guī)模量產已提上日程。

固態(tài)電池產業(yè)代表性企業(yè)產能/產量情況

匯總中國固態(tài)電池行業(yè)重要產業(yè)化項目對行業(yè)項目建設現狀進行分析，從中可知行業(yè)小微型固態(tài)電池已具備規(guī)?；a能力，而規(guī)模、技術相對更高的車用配套固態(tài)電池正初步進入試行量產階段。

中國固態(tài)電池技術賽道熱力圖

根據產業(yè)熱力圖顯示，目前固態(tài)電池關鍵技術強相關的城市集群主要集中在北京和廣東地區(qū)，尤其是深圳市成為重點發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于固態(tài)電池研發(fā)，成為潛在的固態(tài)電池技術發(fā)展中心。根據熱力圖的分布，深圳市有極大的可能性成為固態(tài)電池技術的先導區(qū)域。重點關注廣東省深圳市、北京市順義區(qū)等地的相關企業(yè)，以及這些地方對固態(tài)電池產業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場。

經濟學人APP資訊組

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標簽： 固態(tài) 電池 電解質 隨筆