中國粉體網(wǎng)訊 近年來,半固態(tài)電池成為新能源汽車領域的熱門技術,作為全固態(tài)電池技術成熟前的可產(chǎn)業(yè)化方案,半固態(tài)電池技術具有高安全性、與現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)線兼容性高、工藝簡單、成本較低等優(yōu)勢。包括比亞迪、上汽、蔚藍等在內(nèi)的很多車企都將半固態(tài)電池視為下一代動力電池的重要方向。
以半固態(tài)電池為階,向全固態(tài)電池而行
半固態(tài)電池的市場定位,本質(zhì)上是技術成熟度、成本控制與用戶需求三者平衡的結果。它不是液態(tài)電池的簡單升級,而是在特定歷史階段形成的獨特技術生態(tài)。
半固態(tài)電池與固態(tài)電池雖僅有一字之差,但卻是兩種完全不同的電池形態(tài)。業(yè)內(nèi)對于固態(tài)電池的分級界定,以電芯中固態(tài)電解質(zhì)含量為依據(jù),半固態(tài)電池電芯中固態(tài)電解質(zhì)含量達90%~95%;準固態(tài)電池電芯中固態(tài)電解質(zhì)的占比進一步加大,通常在95%以上,是半固態(tài)電池向全固態(tài)電池過渡的階段;全固態(tài)電池的電芯則全部由固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)材料構成。
據(jù)了解,國內(nèi)動力電池頭部企業(yè)不約而同地選擇了固態(tài)電池與半固態(tài)電池“兩條腿走路”的發(fā)展策略。
圖片來源:寧德時代
寧德時代的凝聚態(tài)半固態(tài)電池已實現(xiàn)量產(chǎn),同時不斷攻堅固態(tài)電池工程技術難題。寧德時代于2023年推出凝聚態(tài)電池,采用半固態(tài)過渡方案,使用聚合物凝膠電解質(zhì),單體能量密度達500Wh/kg,已在電動飛機等項目上實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn),并計劃加速車規(guī)級應用。資料顯示,寧德時代采用硫化物+鹵化物復合固態(tài)電解質(zhì)技術路線,已完成全固態(tài)電池原型樣品開發(fā),計劃2027年實現(xiàn)小批量生產(chǎn),并在動力電池、消費電子和儲能領域同步推進應用測試。寧德時代董事長曾毓群也曾表示,所謂的2025年要大規(guī)模應用固態(tài)電池,這話不負責任,固態(tài)電池從實驗室樣品到量產(chǎn)至少需要8~10年時間。
比亞迪在半固態(tài)電池裝車驗證的同時,持續(xù)投入固態(tài)電池研發(fā)。比亞迪半固態(tài)電池能量密度已達390Wh/kg,兼容現(xiàn)有產(chǎn)線改造,成本可控。在全固態(tài)電池領域,比亞迪自2016年便開始布局,采用硫化物電解質(zhì)+高鎳三元正極+硅基負極的技術組合,于2024年下線60Ah全固態(tài)電池中試產(chǎn)品,計劃2027年啟動批量示范裝車,2030年推廣至主流車型。
圖片來源:國軒高科
國軒高科在貫通全固態(tài)中試線的同時,其G垣準固態(tài)電池也已量產(chǎn)應用。國軒高科首席科學家朱星寶表示,目前固態(tài)電池的技術路線仍然具有不確定性。固態(tài)電池的路線有六條,很多人都想知道到底哪一條好,但這個問題目前沒有答案。從技術成熟度來說,五年之內(nèi)是半固態(tài)的天下,可以相對快速地落地推向市場。對全固態(tài)電池來說,還處于成長初期,需要一定的時間和空間來發(fā)展。這也是國軒高科同步布局半固態(tài)及全固態(tài)兩條路線的出發(fā)點。
相比固態(tài)電池,半固態(tài)電池在短期內(nèi)展現(xiàn)出更強的商業(yè)化可行性。以半固態(tài)電池為先鋒,快速迭代產(chǎn)品搶占市場份額,積累技術經(jīng)驗和商業(yè)回報;以固態(tài)電池為戰(zhàn)略儲備,持續(xù)投入研發(fā)攻克關鍵技術,等待產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟時一舉突破。
半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車
國內(nèi)車企以自主研發(fā)或合作方式推進半固態(tài)電池陸續(xù)裝車,布局半固態(tài)電池技術的車企包括傳統(tǒng)燃油車及新能源汽車巨頭,多家車企已實現(xiàn)半固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車。
2022年,東風E70曾配裝半固態(tài)電池實現(xiàn)首批小規(guī)模交付。2023年4月,嵐圖追光量產(chǎn)上市,部分車型配裝的半固態(tài)電池由孚能科技提供,電池容量 82.11kWh,CLTC純電續(xù)駛里程可達580公里。
2022年6月,賽力斯SERES5配裝贛鋒鋰業(yè)第1代半固態(tài)電池實現(xiàn)首批交付。
2021年1月,蔚來發(fā)布150 kWh的半固態(tài)電池,采用了蔚來汽車與衛(wèi)藍新能源合作開發(fā)的半固態(tài)軟包電芯,單電芯能量密度為360Wh/kg;2024年4月,蔚來宣布搭載150 kWh電池包的2024款ET7,實測續(xù)航均突破了1000km,全新ES6、ET7、ES7、ET5、EC7和ET5旅行版共6款車型的手冊中都添加了關于150 kWh電池包的詳細信息。2025年4月,配裝半固態(tài)電池的蔚來 ET9 也在上海車展正式亮相。
2025年1月,上汽集團表示,搭載第一代固態(tài)電池的智己L6光年版已向工信部進行了申報。8月5日,上汽全新MG4開啟預售,半固態(tài)電池也將在全新MG4批量上車,該車型版本將于9月公布售價,年內(nèi)批量交付。
蜂巢能源董事長楊紅新也透露,2025年四季度公司將在2.3GWh的半固態(tài)量產(chǎn)線,試生產(chǎn)第一代半固態(tài)電池,容量為140Ah。這也是蜂巢能源將為寶馬MINI下一代車型供應的半固態(tài)電池,擬于2027年大規(guī)模供應。
據(jù)相關市場研究指出,盡管半固態(tài)電池在電動汽車中的采用率起初低于預期,但預估到2027年這個數(shù)字有望超過1%。
小結
據(jù)行業(yè)形勢,在未來很長一段時間內(nèi),液態(tài)電池、半固態(tài)電池與全固態(tài)電池仍將呈現(xiàn)共存的格局,分別應用于其適配的細分應用場景,但隨著材料體系、工藝設備、產(chǎn)業(yè)鏈配套的成熟,固態(tài)電池的滲透率將快速提升。未來液態(tài)電池主要適用于成本導向型應用,全固態(tài)電池適用于需要絕對安全的場景,而半固態(tài)電池由于兼具高安全性、高性能要求和適中經(jīng)濟性,適用于大部分市場。
信息來源:
半固態(tài)電池裝車:已破冰,待破局.中國汽車報
國軒高科稱5年內(nèi)是半固態(tài)的天下.第一財經(jīng)日報
以半固為階,向全固而行.中國汽車報
孚能科技調(diào)研記錄表
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)
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