固態(tài)電池新一輪的投資熱潮突然到來。

近日，全固態(tài)電池公司高能時(shí)代完成超5000萬元融資，投資方包括電池企業(yè)欣旺達(dá)以及珠海高新創(chuàng)投、同創(chuàng)偉業(yè)等機(jī)構(gòu)。不久前，由碧桂園創(chuàng)投獨(dú)家投資的太藍(lán)新能源也宣布完成A+輪融資。此外，三星SDI已經(jīng)開始建立業(yè)界第一條全固態(tài)電池試點(diǎn)生產(chǎn)線，通過試生產(chǎn)希望獲得市場(chǎng)領(lǐng)先的固態(tài)電池研究成果和生產(chǎn)技術(shù)。

固態(tài)電池是指采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池，其具備更高的安全性和能量密度，被認(rèn)為是下一代電動(dòng)車動(dòng)力電池的技術(shù)方向。現(xiàn)階段，固態(tài)電池在技術(shù)指標(biāo)上領(lǐng)先于三元鋰電池。此外，固態(tài)電池技術(shù)被認(rèn)為將大幅縮減電動(dòng)汽車的成本，有研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，量產(chǎn)固態(tài)電池的成本僅為目前鋰離子電池的40%。電池是電動(dòng)車最大的成本所在，固態(tài)電池也因此成為下一代車用動(dòng)力電池的重要研究方向。

國海證券預(yù)計(jì)，2021-2030年全球固態(tài)電池出貨量將高速增長，至2030年或?qū)⑼黄?50GWh，市場(chǎng)空間有望達(dá)到1500億元以上。在液態(tài)電池到全固態(tài)電池的發(fā)展應(yīng)用過程中，固態(tài)電池有望享受超乎尋常的估值溢價(jià)。

從當(dāng)前產(chǎn)業(yè)布局來看，豐田、寶馬、大眾、現(xiàn)代等多家國際車企均在固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)行布局，并加大了在固態(tài)電池領(lǐng)域的投資。而早在2011年，豐田就表示將在2015年至2020年推出固態(tài)電池，其認(rèn)為固態(tài)電池將完全彌補(bǔ)新能源汽車的續(xù)航里程難題，同時(shí)還能大力推動(dòng)新能源汽車的普及速度。然而時(shí)至今日，固態(tài)電池依舊未能得以正式應(yīng)用，目前豐田預(yù)計(jì)2025年才將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用。LG新能源則預(yù)計(jì)2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

日韓美等國在全固態(tài)電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面布局深遠(yuǎn)、發(fā)展迅猛，尤其是日系車企有較為領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。中國在該領(lǐng)域雖然起步較晚，但也涌現(xiàn)出一大批從事固液混合或半固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)的公司。目前，多家國內(nèi)電池公司也在推進(jìn)固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。

高能時(shí)代CEO董思曉認(rèn)為，市面上很多固態(tài)電池還都是固液混合的半固態(tài)，不是全固態(tài)電池，而高能時(shí)代堅(jiān)持的是全固態(tài)方案。“對(duì)于全固態(tài)電池，目前仍存在一些技術(shù)難點(diǎn)。”董思曉今日對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，一是電解質(zhì)的批量化、低成本化、穩(wěn)定化合成問題一直未能有效解決，二是固固界面問題導(dǎo)致的內(nèi)阻大的問題未得到解決，三是相應(yīng)的設(shè)備、工藝尚未定型。

其中，固固界面的問題分為物理層面和化學(xué)層面，在物理層面，粉體顆粒在電池充放電循環(huán)中會(huì)發(fā)生體積變大或變小，由于不含有液體，因此顆粒與顆粒之間、層與層之間容易產(chǎn)生縫隙，帶來接觸不良，影響離子和電子的傳輸，電池內(nèi)阻就會(huì)增加，在充放電過程中就會(huì)發(fā)生極化問題，導(dǎo)致倍率性能下降。在化學(xué)層面，如果硫化物電解質(zhì)材料選型不好，硫化物電解質(zhì)容易與正負(fù)極材料、導(dǎo)電劑、粘接劑材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此在電化學(xué)環(huán)境下，就會(huì)在界面上產(chǎn)生鋰離子電導(dǎo)率比較低的反應(yīng)產(chǎn)物，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大，電池倍率性能降低。

“我們通過自主硫化鋰低成本合成技術(shù)降低成本、與國內(nèi)設(shè)備廠家已經(jīng)開展電解質(zhì)批量化合成設(shè)備實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)批量化生產(chǎn)。在物理層面通過開發(fā)特殊性能粘接劑、電解質(zhì)改性等手段進(jìn)行改進(jìn)，在化學(xué)層面通過聯(lián)合開發(fā)界面穩(wěn)定的正極材料、正負(fù)極材料表面納米層包覆，自主開發(fā)界面穩(wěn)定的電解質(zhì)材料等手段進(jìn)行解決。此外，高能時(shí)代在與國內(nèi)一些設(shè)備公司進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)固態(tài)電池專用設(shè)備。”董思曉對(duì)記者表示，目前已在中國和日本橫濱建立電池研發(fā)中心，核心團(tuán)隊(duì)出自日系車企。此外，此次融資主要用于加速高能時(shí)代在全固態(tài)電池的產(chǎn)品布局、技術(shù)研發(fā)、人才引進(jìn)等。

中國科學(xué)院院士歐陽明高曾公開表示，基于各國動(dòng)力電池技術(shù)路線的比較，短期來看是液態(tài)電解液的鋰離子電池，發(fā)展高鎳三元正極和硅炭負(fù)極，中長期將從液態(tài)電解質(zhì)逐步過渡到全固態(tài)電池。“固態(tài)電池真正投入大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用大概的時(shí)間是在2025-2030之間。實(shí)際上，中國市場(chǎng)現(xiàn)在就有，只不過是用在無人機(jī)、柔性電子等小電子產(chǎn)品身上。真正要用在車用動(dòng)力電池上，還需要5-10年時(shí)間”。歐陽明高表示，現(xiàn)在國內(nèi)首先要解決的問題是把固態(tài)電解質(zhì)搞定，這就需要大量的研發(fā)投入。

“對(duì)于國內(nèi)，3C、移動(dòng)機(jī)器人、無人機(jī)用全固態(tài)電池量產(chǎn)，預(yù)計(jì)2024年達(dá)到。車規(guī)級(jí)電池小規(guī)模量產(chǎn)時(shí)間預(yù)計(jì)2025年。韓國、日本的幾家頭部企業(yè)也預(yù)計(jì)純電動(dòng)車車規(guī)級(jí)全固態(tài)電池小規(guī)模量產(chǎn)是在2025年。”董思曉對(duì)記者表示。

標(biāo)簽： 固態(tài)電池