1月5日讯,大众集团旗下公司使用Quantumscape固态电池完成了一项耐力测试,结果表明其可实现50万公里的超长寿命。
受此消息提振,美股Quantumscape一度涨超50%。
QuantumScape表示公司的商业化目标是充放电800次后,电池依然维持80%的容量。
固态电池具有能量密度高、安全性能突出、量产工艺前景广阔等优势,预计2030年有望形成400亿美元市场规模,2022-30年复合增速180%。
在新能源汽车领域 ,对长续航动力电池的追求不断推动锂电市场发展。
固态电池和目前的锂电池区别在于:固态电池中固态电解质替代了原本的液态电解质和隔膜。
固态电池明显提升电池的安全性、单体能量密度和寿命,因此成为全球电池厂商的重点布局方向。
固态电池的技术发展采用逐步转化策略,液态电解质含量逐步下降,全固态电池是最终形态。
预计在2025年前后,半固态电池可以实现量产,2030年前后实现全固态电池商业化应用。
液态锂离子电池与固态电池性能对比:
(1)安全性高,降低电池自燃风险:
固态电解质大幅降低了电池热失控的风险。
(2)能量密度高,有望解决新能源汽车里程焦虑问题:
固态电池电化学窗口可达5V以上,高于液态锂离子电池(4.2V),允许匹配高能正极,提升理论能量密度。
(3)进一步缩减电池重量:
可简化封装、冷却系统,电芯结构,体积能量密度较液态锂离子电池提升70%以上 。
固态电解质作为固态电池的核心部件,决定了固态电池的各项性能参数。
目前聚合物、氧化物、硫化物三类固态电解质的性能参数各有优劣:
氧化物体系步调最快,硫化物体系紧随其后;从成本而言,硫化物体系性价比最高,最有可能成为未来商用的技术路径。
全固态电池大规模量产尚需时间:
(1)一方面,全固态电池尚有技术难点,比如固态电解质的离子电导率远低于液态电解质,这使得电池内阻明显增大、倍率性能变差;
(2)另一方面,成本也是制约固态电池商业化的因素,固态电池产业链还不够完善。
因此,目前半固态电池成为固态电池的过渡产品,通过在全固态电池内部添加部分电解液改善性能。
(1)电池端
赣锋锂业:国内最大锂化合物生产商,试产阶段的固态电池已通过多项第三方安全测试。
天齐锂业:参与Solid Energy System 的C轮优先股融资,SES主要开发超高能量密度、超薄锂金属电池。
金龙羽:主营电线电缆,公司固态电解质、半固态电芯已进入中试试验。
瑞泰新材:主营锂离子电池电解液,部分新型锂盐产品在固态锂电池中已形成批量销售。
(2)材料端
德福科技:主营锂电铜箔,公司多孔铜箔产品,是作为固态电池和超级电容器应用的解决方案。
东方锆业:锆制品制造商,上游锆产业因锂镧锆氧(LLZO)电解质的开发收益。
新纶新材:全球第三大动力类铝塑膜生产商,公司的铝塑膜产品可用于固态电池和半固态电池。