固態鋰電池市場潛力巨大，到2030年前后將固態電池組每千瓦時的_香港回收鋰電池_成本降至鋰電池的30%。
2021/2/14 9:52:45 點擊：653
今年年初，日本電子公司京瓷也推出一款住宅儲能電池，該電池采用半固態鋰離子電池架構，能夠提高電池的經濟性，加快了電池儲能的價格革命。京瓷公司稱，半固態電池的材料成本比標準鋰離子電池的材料成本減少約40%，制造時間則縮短了2/3，因為在半固態電極中，電解質與材料混合形成了黏土狀的漿料，無需黏合劑，從而去除了惰性物質，減少了如干燥、溶劑回收、壓延和電解質填充等處理步驟。獨特的生產工藝可以制造出比行業標準厚四到五倍的電極，從而減少了對銅、鋁和隔板的需求。
2月，泰國電力和公用事業公司Global Power Synergy plc宣布將投資3520萬美元，在泰國建立一家小型電池廠。該工廠主要是利用24M半固態技術，該技術先前已得到京瓷（Kyocera）的驗證。這座半固態鋰離子電池廠，總投資為11億泰銖。從2020年底開始，該工廠初期的生產能力將只有每年30兆瓦時（MWh），后續工廠成熟后有可能全面擴大到100兆瓦時（MWh）。項目將于今年年底完成并開始商業運營。
全球需求量在2020年、2025年、2030年分別有望達到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh，2030年全球市場空間有望達到1500億元以上。
中外企業重金布局
在國內，《新能源汽車產業發展規劃（2021~2025年）》（征求意見稿）已明確提出要“加快全固態動力電池技術研發及產業化”。目前，輝能科技、衛藍新能源、清陶能源、寧德時代、比亞迪、萬向一二三、億緯鋰能、國軒高科、贛鋒鋰業、天齊鋰業、珈偉股份、中航鋰電、力神電池、鵬輝能源等多家新能源電池產業鏈企業均在發力固態電池的技術研發與應用。
在國外，豐田、本田、日產、大眾、寶馬、福特、現代、松下、三星SDI、LG化學、博世、戴森等知名企業都已宣布布局固態電池領域。早在2017年，日本新能源產業技術綜合開發機構就宣布，與豐田、本田、日產、松下等23家汽車、電池和材料企業聯合開發固態電池，并計劃到2022年全面掌握固態電池的相關技術，
近期，國內外企業在固態電池領域投資布局動作頻頻：
4月，固態鋰電池技術公司“輝能科技”宣布完成近億美元D輪融資，投資方包括中銀投資和一汽產業基金。本輪融資將用于固態鋰電池的商業化落地和工廠建設。此前，輝能科技曾獲得軟銀中國和丹豐資本的持續投資。據悉，輝能科技早在2017年就建成了40MWh的中試線，并實現自動化的卷式生產。2019年年底，輝能科技宣布，將于2020年實現一代固態動力電池1GWh的產能。
據busines swire報道，英國南安普頓大學孵化出的固態電池技術開發商Ilika也在本月宣布完成了1500萬英鎊的股票配售，以加速其固態電池產業化。
北京衛藍新能源科技有限公司總經理俞會根4月20日向電池網（微號：mybattery）透露，公司計劃今年完成B輪產業化推進融資，明年完成C輪規模化量產融資。據悉，2018年上半年，衛藍新能源完成億元及以上人民幣A輪融資，由中科院科技成果轉化基金和三峽資本等機構聯合投資。
比克電池固態電池負責人賀明輝博士與電池網交流時也表示，公司從固態電池關鍵材料的開發、電池結構設計等方面展開對固態電池的研發工作，并進行了相應的專利布局。現已完成小容量全固態軟包電池樣品的開發，遠期開發目標是開發固態動力電池。
3月，據外媒報道，三星推出了一款高性能、長壽命的全固態電池，能夠讓電動汽車續航里程達到800公里，而且循環壽命超過1000次。
2月，豐田汽車和松下兩家公司宣布同意建立一個合資公司，專注車載大容量高功率方形鋰電池以及車載全固態電池的開發、制造和銷售。其中，豐田持有51%股份，松下持有49%股份。
1月，戴姆勒與加拿大魁北克水電公司宣布建立合作關系，共同開發固態電池技術。雙方合作目的是測試新材料，加速固態電池量產應用。戴姆勒方面表示，電池是電動汽車的關鍵零部件，固態電池將是下一個關鍵技術，目前雙方合作研究的新進展令人鼓舞。雙方還表示，一旦該固態電池達到量產狀態，將在戴姆勒旗下電動汽車上使用。
2019年底，遼寧朝陽市生態環境局招商引進的單體大容量、固態聚合物動力鋰電池項目，由北京神州巨電科技有限公司與朝陽經濟開發區成功簽約，項目落地朝陽經濟開發區，該項目計劃投資總額為60億元人民幣，總占地面積為1500畝。
戴森也在2019年歲末砍掉了電動車項目，把研發資源投入到固態電池、感應技術、視覺系統、機器人和人工智能領域。
量產還在路上
盡管國內外知名企業紛紛入局固態電池領域，但全固態電池走出實驗室，還需要時間。
“全固態電池的研發還在圍繞著關鍵科學問題的解決展開，還沒有從實驗室走向工程化應用階段。”在賀明輝博士看來，固態電池發展的大問題，就是鋰離子因高界面阻抗而無法有效地傳導。在固態電池中，電極與電解質之間的有效接觸較弱，鋰離子在固體物質間的傳輸動力學性能較低，特別是在大電流、高倍率性能方面，這一缺陷就尤為突出。因此如何提升鋰離子的導通性成為當前固態電池的主要研究方向。
賀明輝博士表示，根據結構設計的差別，固態鋰電池可分為薄膜型和大容量型。對于薄膜型固態電池，容量一般較小，制備的成本也較高，可用于對容量要求較低、成本不敏感的特殊領域，如一些智能穿戴和可植入式醫療設備中。而對于大容量型的固態電池，目前還處于研發階段，還沒有成熟的產品投放到商業化應用中，在未來有可能應用在便攜式電子設備及電動汽車中。
據俞會根介紹，全固態電池具有高安全性、高能量密度等優勢，但固態電池要實現大規模量產，同時也存在一些迫切需要解決的技術難題，如固態電解質材料的室溫離子電導率偏低；固/固界面接觸性和穩定性差；金屬鋰表面存在粉化和枝晶生長問題，其循環性、安全性等機理方面還需要進一步研究；全固態鋰電池制備工藝尚未確定，有些制造裝備尚需開發量產等。基于上述難點問題，特別是固態界面穩定性和金屬鋰的可充放性問題，真正意義上的全固態金屬鋰電池技術尚未成熟。
俞會根判斷，針對全固態電池，有望在2025年以前實現小規模量產，2028年以前大規模應用，目前這一預判沒有變化，衛藍新能源公司目前承擔的北京市科委項目，全固態電池要在2021年實現裝車搭載驗證，因此2025年左右實現小規模裝車是有可能實現的。
“固態電池要真正實現產業化，需要具有和液態電池持平甚至更低的成本，目前來看也是有希望實現的。”俞會根進一步介紹說，“我們測算過，當固態電池的能量密度達到400Wh/kg，產能規模在20GWh以上，其電芯價格有望達到0.5元/Wh，幾乎與現有的鉛酸電池價格接近，優勢明顯。不過，當前固態電池技術還在發展，產能規模還比較小，成本相較液態電池會高10-20%左右，但是固態電池的安全性能優異，作為一種新技術新產品需要有一個過渡期，我們加倍努力盡可能縮短這個過渡期。”
就衛藍新能源自身而言，俞會根表示，目前，衛藍新能源在房山區竇店鎮成立了軍民融合子公司“北京衛國創芯科技有限公司”，全面開展特種固態電池的研發和試制工作；在江蘇溧陽成立了子公司“江蘇衛藍新能源電池公司”作為3C消費電池的生產基地，6月份投產；另外成立了“溧陽先導固態電池材料有限公司”，準備開展相關固態電池材料的研究開發工作。公司以北京房山竇店高端基地為儲能電池/動力電池/特種電池的研發生產基地，以江蘇溧陽為電池關鍵材料開發基地和3C消費電池生產基地進行布局。
根據衛藍新能源的規劃，2021年公司將在北京建設一期動力電池1GWh量產線。同時，基于公司科技成果的轉化，還將陸續成立其他固態電池材料及裝備子公司，打造固態電池產業鏈布局，推動全固態電池的產業化，2025前后實現全固態電池小規模量產，混合固液電池規模化量產。
電池網還注意到，3月31日上午，北汽集團董事長徐和誼一行在參觀衛藍新能源時，徐和誼也特意談到自己對固態電池的樂觀態度，他認為2023年前后就能出現可量產的固態電池，2025年就可以大批量生產。
半固態電池先行
目前而言，相較于全固態電池，半固態電池（混合固液電池）的產業化似乎離我們更近一些：
俞會根表示，混合固液電池作為液態電池到全固態電池的過渡技術，相關的技術相對成熟，最近幾年有大規模量產的可能，衛藍新能源的混合固液電池將在2020年實現億瓦時級別量產。其實，混合固液電池已經有裝車的案例，早在2018年，衛藍新能源公司基于300Wh/kg混合固液動力電池產品與北汽新能源合作開發的樣車，在中科院先導項目驗收會上發布，綜合續航里程是原設計里程的2倍以上，獲得中科院科技成果轉化特等獎。
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