我國固態電池發展現狀：能量密度已可達300Wh/kg

2021-04-24 ryder

近日，萬向一二三（A123）與Karma汽車達成了長遠戰略合作。A123將為Karma汽車的增程式和純電動產品提供安全、長壽命、高功率的電池處理方案。

（來源：微信公眾號“EnergyTrend儲能” ID：ET-Storage 作者：認真的）

據知道，A123針對Karma汽車不同的產品，提供了不同的電池包產品。其中，為Karma REVERO GT/ GTS提供20/26Ah 增程式電池包；為Karma E-KLIPSE 平臺下的增程式產品提供49Ah 增程式電池包；為Karma E-KLIPSE Hyper Car提供78Ah純電動電池包；為Karma將來車型提供固態電池技術產品。

固態電池：2.0版本的鋰電池

本質上，固態電池的原理和“傳統”的鋰離子電池是相同的，都是靠著鋰離子在電池的正負兩極之間穿梭往來，實現充放電的功能。不同的是，固態電池中的電解質是固態的，而傳統鋰離子電池的電解質是液態的。

固態電池可以說是為知道決傳統鋰電池的不穩定性而萌生的。固體電解質材料不可燃、無腐蝕、不揮發、不存在漏液問題，也有望克服當前困擾整個鋰離子電池行業的鋰枝晶問題。同時，固態電解質的絕緣性使得其可以把電池正極與負極阻隔，從而做到有效避免正負極接觸發生短路的隱患。

此外，高能量密度、體積減小也是固態電池受到大家酷愛的關鍵原由：固態電池采用固態電解質之后，可以筆直用金屬鋰做負極，這樣就可以分明減輕負極材料的用量，提升整個電池的能量密度。此外，由于采用了固態電解質，正負極之間的距離可以縮短到惟有幾到十幾個微米，這樣動力電池的厚度就能大大降低，從而減小電池的體積。

全球產研現狀

目前，在產業化進程中，已呈現出多方角逐的局面。以豐田為龍頭的日本企業依賴國內政策的有力扶植和自身強大的研發實力走在了世界前列，日本針對全固態電池的研發主線，已經從最初的探索高性能的電解質材料，逐步轉移到處理諸如電芯的試制、制造工藝的開發、充放電循環壽命等課題之上。研究重點已經進入了依據不同的使用，嘗試正極材料和負極材料的適當組合，以及嘗試實現大規模量產的制造工藝開發的階段；美國則擁有一大批高校衍生的初創企業，如QuantumScape、SEEO、Solid Power、Solid Energy Systems、Ionic Materials 等，這些初創公司以其在固態電池技術方面的先進性，確保美國進入全球固態電池研究水平的第二梯隊；韓國三大電池加工商三星 SDI、LG 化學、SK 創新則選擇聯合開發。

目前，我國固態電池的發展正處于產業化的前期，有部分企業雖然具有相關產品的量產水平，但技術仍不夠成熟，使用范疇也較為狹窄，距離固態電池真正意義上的產業化還有一段路要走。國內正在進行固態鋰電專利布局的企業包括江蘇清陶能源、比亞迪、桑頓新能源、贛鋒鋰業、北京衛藍、國軒高科、寧德時代等。此外，如珈偉股份、萬向、鵬輝能源、橫店東磁等也都宣布涉足固態電池范疇，但大部分企業仍處于規劃布局階段。

江蘇清陶能源：

2018年據報道，江蘇清陶能源已在華東昆山部署了一條固態電池加工線。報道稱，該加工線的年產能為1億千瓦時(計劃到2020年增至7億千瓦時)，與容量為250至300千瓦時/公斤的新一代鋰離子電池相比，其固態電池的能量密度已經超過了400千瓦時/公斤。據悉，該產線已于2018年11月投產。

2019年7月5日，清陶新能源年產10GWh固態鋰離子電池項目簽約儀式在宜春舉行。據悉，該項目將分兩期建設：項目一期投資5.5億元，將建設年產1GWh固態鋰離子電池項目，計劃今年年底投產；項目二期投資49.5億元，2020年6月30日前開工建設，開工后兩年內全部投產，產能為9GWh。

此外，清陶新能源還與哪吒汽車達成合作，二者將共同推進固態電池的研發與使用，加快在新能源汽車上的商業化落地。

比亞迪：

比亞迪在2018年分拆比亞迪的電池事業之后，加大了對固態電池的研究。并計劃在2022-2027年左右推出搭載固態電池的車型。

贛鋒鋰業：

2017年8月，贛鋒鋰業，引進寧波材料商固態電池博士團隊，正式進軍固態電池版塊；2017年12月，第一代固態電池加工線正式建成。

2018年7月，第一代市直電芯能量密度超過240Wh/kg。電池單體容量約13Ah，洋溢電量僅需12分鐘。

依據贛鋒鋰業此前發布的計劃：贛鋒鋰業將于2019年底實現3億元的固態電池銷售，并向能量密度達到300Wh/kg的二代固態電池技術邁進。

寧德時代：

寧德時代在固態電池上的主要研發方向是聚合物和硫化物固態電池。