固态电池风口临近?一图总览中国固态电池产业链分布！

锂电联盟会长 2023-01-28 12:23 1316浏览 0评论 1点赞

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来源：旺材锂电

前言

过去几年，动力电池的技术突飞猛进，但安全隐患和里程焦虑仍然是其难以摆脱的“魔咒”。与此同时，固态电池在争论和质疑声中成为行业新宠，随着各路巨头的入场，固态电池的未来也渐渐明朗。

何为固态电池？

固态电池听着玄乎，用传统的液态锂电池来理解也就简单了，因为它们的工作原理是相同的。传统的液态锂电池也被科学家们形象地称为“摇椅式电池”。摇椅的两端为电池的正负两极，中间为液态电解质和隔膜，而锂离子就好比“运动员”，运动员在摇椅的两端来回奔跑，电池的充放电过程便完成了。

到了固态电池上，“运动员”还是在正负极两端来回奔跑，区别在于运动场所从液态电解质换成了固态的电解质。另外固态电解质还担当了分隔正负极的角色，也就是起到了隔膜的作用，所以说固态电池不再需要隔膜。

单从组成结构上看，固态电池更简单。

电解质有哪些分类？

按照电解质材料的选择，固态电池可以分为聚合物、氧化物、硫化物三种体系电解质。

其中，聚合物电解质属于有机电解质，氧化物与硫化物属于无机陶瓷电解质；按照正负极材料的不同，固态电池还可以分为固态锂离子电池（沿用当前锂离子电池材料体系，如石墨+硅碳负极、三元正极等）和固态锂金属电池（以金属锂为负极）。

对比锂电池有哪些优势？

固态电池相比液态电池，优势主要体现在安全性和能量密度。

先说关注度最高的的安全问题。如今电动汽车的发展势头强劲，电动车的销量也屡创新高，但是电池的安全隐患一直是悬在电动汽车头上的“达摩克利斯之剑”。

实际上电动车的安全隐患，要算在液态锂电池头上。一旦电池受到挤压、冲击，就会导致隔膜破裂，造成正负极短路，同时锂电池内部产生大量热量，加上液态电解质里易燃的有机溶剂，结果就是电池起火甚至爆炸。

一直以来车企和动力电池企业都在竭尽全力的提升电池安全性能。比如在电解液中添加阻燃剂；优化BMS热管理系统；采用高强度、耐高温的电池隔膜，可惜治标不治本。

但固态电池是有望彻底解决安全问题的。首先，固态电池的正负极不容易发生短路现象。其次，固态电解质不仅不可燃、不挥发甚至还能耐高温，电池在遇到同样极端情况下不会发生起火、爆炸。

再来说说电池的能量密度，也就是里程焦虑问题。虽然主流电动车的续航里程都能达到500km以上，高端车型甚至超700km。但实际使用过程中，这个续航是要打个折扣的（即所谓的工况里程），并且，跟燃油车不同的是，大多数电动车车主不会把车开到电量剩余10%的时候去充电。

解决里程焦虑基本只能靠堆电池的能量密度。根据《节能与新能源汽车技术路线图》，2025年动力电池的能量密度目标为400Wh/kg，2030年目标为500Wh/kg。想达到2030年的目标，现有液态锂电池技术路线恐难担大任，光是350Wh/kg的能量密度天花板就很难打破，但是固态电池能量密度能轻松超越350Wh/kg。

国内布局的企业有哪些？

初创企业

卫蓝新能源

成立于2016年，由中国工程院院士陈立泉、中科院物理所研究员李泓、原北汽新能源总工俞会根共同发起创办。目前在与蔚来汽车合作，将基于ET7车型，推出续航1000公里的半固态电池，能量密度360Wh/kg，电池容量150度电，预计2022年底或2023年上半年实现量产。

清陶能源

成立于2016年，由清华大学南策文院士团队创办，率先实现了固态锂电池的产业化，建有国内首条固态锂电池生产线。目前公司第一代半固态电池，液体含量在5%-15%，能量密度最大到420Wh/kg，成本可以与液态锂电池相当；第二代产品正在小试阶段，液体含量降至5%以下，能量密度达到400-500Wh/kg，成本相比液态锂电池减少20%，动力电池产品预计在2024年量产。

高能时代

成立于2020年，致力于研发全固态锂电池产品。公司规划2022年会推出5Ah和20Ah的大电芯；2023年，发布60Ah的大电芯，面向3C及无人机用全固态锂电池，建成小规模量产能力；2024年，发布100Ah大电芯，这是一款用于量产的动力型全固态电芯。

恩力动力

成立于2018年，专注于半固态锂金属电池、全固态电池等新一代电池及其核心材料研发生产。目前，恩力动力已成功制造出1.2Ah/3.6Ah/10Ah级软包型和多种圆柱型混合锂金属电芯，能量密度高达520Wh/kg、体积能量密度1100Wh/L。10-100MWh中试线正在建设中，今年三季度推出针对无人机/eVTOL和EV应用的11Ah和100Ah电池A样产品，2023年达成百兆瓦时级的生产能力，开始向早期客户供货，并计划2024年建成GWh产线。

太蓝新能源

成立于2021年，致力于固态电池、半固态电池的产品研发和产业化。2022年初，太蓝新能源已启动重庆生产制造基地“2+10”亿瓦时半固态锂电池生产线建设。9月26日，与安徽省淮南市寿县新桥国际产业园签订合作协议，拟建设10GWh半固态动力电池产业基地。

马车动力

成立于2020年，今年10月发布了自主研发的Ah级硫化物全固态电芯。该款电芯能量密度达到210Wh/kg，搭配高能非金属负极后，能量密度可提升至350Wh/kg以上。

电池企业

宁德时代

宁德时代此前公开过两种与固态电池相关的专利，并在2021年5月份宣称，已经可以做出固态电池的样品，但是距离实现商业化还有很远的路要走，预计到2030年才会面向市场推出。

比亚迪

凭着刀片电池出圈，2016年起就自研固态电池，也发布了多个固态电池相关专利，为氧化物技术路线，但目前一直没有电池产品消息。

赣锋锂业

2016年设立固态电池研发中心，在江西新余生产基地已具备2GWh固态电池产能。7月30日，赣锋锂业新型锂电池科技产业园及先进电池研究院项目正式开工，规划形成10GWh的电池产能以及10GWh的Pack项目，拟建设国内最大的固态电池生产基地。

蜂巢能源

蜂巢能源全固态电池实验室研发出国内首批20Ah级硫系全固态原型电芯，该系列电芯能量密度达到350Wh/kg-400Wh/kg，一旦量产应用，电动车可实现续航里程达1000公里以上。另外，蜂巢能源攻克了来自固体电解质和界面性能等全固态电池待突破的技术，保持长循环的固-固界面的稳定接触。

国轩高科

公司研发的单体能量密度高达360Wh/kg、系统能量密度达到260Wh/kg的半固态电池，2022年底将会小批量装车试运行。同时，公司研发的400Wh/kg三元半固态电池目前在实验室已有原型样品。

孚能科技

公司第一代半固态电池（能量密度330Wh/Kg）送样给整车厂客户获得了良好反馈，已经具备量产条件，将根据客户需求决定量产时间。

中创新航

公司固态电池贫液化做到400Wh/kg，半固态做到450Wh/kg，准固态做到500Wh/kg。

鹏辉能源

目前固态电池处于研发阶段，计划在未来2-3年内推出固态电池产品。

欣旺达

正在研发新型锂硫固态电池。

星盈科技

公司的全固态电池展望：2020年验证固态电池材料体系，达到300Wh/Kg的5Ah软包设计验证；2022年固态锂电池实现中试化生产；350Wh/Kg，循环>1000次；2024年建设年产2GWH的全固态锂电池生产线实现量产；400Wh/Kg，循环>1000次。

辉能科技

公司预计2023年实现100%硅氧体系，2024年实现锂金属负极体系的全固态电池量产。到2022年底，辉能科技将完成GWh工厂的建立，通过2GWh的示范线提供几家国营主机厂进行第一批固态电池量产车的投放。计划到2023年公司实现固态电池量产化，并供应电动汽车市场，在2026年达到50GWh产能。

南都电源

与浙江大学合作开展固态电池研发项目，同时与辉能科技达成固态锂电池合作共识，共同推进固态锂电产业化。

珠海冠宇

开发了固态电池专用正极材料，有效解决了固态电池正极与电解质界面兼容性差的问题，并运用该固态电解质膜和专用正极材料制备出了能量密度高达350Wh/kg的固态电池样品。

材料企业

当升科技

与清陶能源签订《战略合作协议(2022-2025年)》，决定在固态及半固态电池技术开发、固态锂电正极材料产品供货、全球产能布局等方面建立战略合作伙伴关系。清陶能源承诺，在2022年至2025年期间，向当升科技采购3万吨固态锂电正极材料。此外，与卫蓝新能源签署了战略合作协议。

容百科技

与卫蓝新能源签署了战略合作协议，2022-2025年，卫蓝新能源将向容百科技采购固态锂电正极材料产品不低于30000吨。

多氟多

正在研发可用于固态电池的全氟磺酸质子交换膜。

天赐材料

已开展全固态电池用固态电解质的初步研究，目前已有专利布局。

横店东磁

研究院有成立专门的团队对固态电池及其他新型电池进行跟踪和研究。

贝特瑞

有开展对固态和半固态电池用的材料研发和技术储备，主要从无机类固态电解质、有机类固态电解质，以及金属锂负极材料方面进行研发。

格林美

公司开发了“表面纳米镀层高传导高镍前驱体制造核心技术”等多项与固态电池健链的前驱体制造技术，目前正在积极与下游客户认证对接。

新宙邦

控股子公司深圳新源邦科技有限公司技术团队已积累大量固态电解质研究经验，相关产品实现十公斤级样品验证。

喀什安德

致力于新型半固态、固态电解质膜的开发和应用。

中欣氟材

公司的三氟甲基磺酰亚胺锂主是聚合物固态电池上。

瑞泰新材

部分新型锂盐产品在固态锂离子电池等新型电池中已形成批量销售。

固态电池在行业中发展趋势如何？

电池成为新能源汽车企业获得市场优势的关键。在众多电池技术的研发中，固态电池尤其受到全球范围的广泛关注。丰田、宝马、大众、三星等巨头企业都投入了大量资金用于固态电池研究，以期早日获得突破。当前，固态电池技术研发已经被推上了潮头浪尖。目前全球共有53家企业在布局研发固态电池，预计到2025年开始小批量进入市场，将成为电动汽车取代燃油汽车的制胜利器。在市场需求方面，据预测，到2030年，全球固态电池需求有望达到500GWh，按照专家保守估计，将形成三千亿元以上的市场规模。

根据国务院办公厅2020年印发的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，国家计划到2025年把新能源汽车的销量推高到占据新车总销量的20%左右，并在“新能源汽车核心技术攻关工程”中明确要求“加快固态动力电池技术研发及产业化”。

综合锂电池技术的发展路径、我国各类规划、以及各企业固态电池布局来看,固态电池行业的发展将成为大势所趋。未来,我国固态电池行业的相关技术将不断进步,固态电池也将呈现更高的能量密度,更优秀的安全性以及更低的成本,其实现规模化生产和商业化发展的时日已并不遥远。

锂电联盟会长向各大团队诚心约稿，课题组最新成果、方向总结、推广等皆可投稿，请联系：邮箱ibatteryalliance@163.com。

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