本文原载于微信公众号:概念爱好者

前言:蔚来推出半固态电池的消息从昨天开始算是给市场投下一枚重磅炸弹,毕竟这属于颠覆性的技术,所以有乡亲希望我能给梳理下,看看这个固态电池,能不能成为新的风口,安排!

PS:老规矩,加粗内容为重点,方便加快阅读。

一,事件背景

2021 年 1 月 9 日,蔚来发布 150KWh 固态电池,预计 2022 年四季度推出。其中,固态电池主要采用了“原位固化固液电解质”,该技术的创新在于原位聚合涂覆技术,即在基膜上进行的涂覆是由原位聚合反应实现,可以改善正负极界面接触,预计原位聚合涂覆用了 LLZTO、LATP 等陶瓷固态电解质成分。

采用原位固化技术,能够实现固体电极片与电解质膜在分子层面的紧密接触,降低固/固界面阻抗,有效提升电池的倍率性能但仍需要加入电解液来解决离子电导率。

二,产业现状

传统半固态锂电池,主要是指采用凝胶电解质制备的锂电池,凝胶电解质具备固体和液体的双重优势,是针对目前聚合物固体电解质离子电导率低,而采取的一种折中方式,并没有从根本上解决电解液造成的安全性能问题,

 

半固态锂电池对现有四大材料体系冲击较小。

1、正极材料:可延续现有锂电池的正极材料体系,磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元 NCM 等。

2、负极材料:目前主流的石墨系,钛酸锂等、以及未来的硅碳系均可适用,由于存在电解液以及隔膜,不适用于金属锂负极。

3、电解液:仍需要少量的有机溶剂浸渍,目前主流的商业化锂盐 LiFP6,以及新型锂盐LiTFSI/LiFSI 等需要添加。

4、隔膜:由于仍有部分电解液存在,凝胶电解质不能起到电子绝缘的作用,仍需要隔膜隔绝正负极防止短路。

生产方面,由于半固态锂电池制备工艺流程可兼容传统锂电池生产工艺,所以在不改变现有锂电池工艺的基础上,也可以制备半固态锂电池。目前中科院物理研究所、比亚迪、三洋株式会社、三星 SDI 均有相关的技术研究和专利储备。而珈伟股份实现第一期快充类固态锂电池投产。赣锋锂业一期项目固液混合的半固态锂电池实现规模化生产能力。



三,结论

就目前而言,半固态电池对于现有产业的冲击是有限的,这就像第三代半导体炒得很热,但是应用也属于小范围,甚至很多还停留在实验室阶段,而只有等待全固态电池的发展才是整个产业质的飞跃。



但是半固态电池有望率先实现量产,这将改善锂电池的安全性能与能量密度,有望在 3-5 年后逐步实现全固态锂电池的批量化生产。根据固态锂电池柔性化、耐高温性能好的特点,未来有望在可穿戴设备、军工、航天航空等领域实现大规模应用。

四,相关上市公司

单纯从固态电池角度考虑,锂行业和固态电池研究居前的公司受益,例如赣锋锂业(有色组覆盖)、天齐锂业(有色组覆盖)、宁德时代、比亚迪(汽车组覆盖)等。



后记

篇幅关系,我将在下一篇中全面介绍固态电池的现状以及未来发展的情况,到时候大家可以继续关注我的发布,另外要说的是,本篇也是「新能源汽车专题系列」第十四篇的上半部分,目前整个系列进度如下:

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以上是我自己研究的方向和思路,也就是和大家一起分享下。

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