作為一種未來電池,固態電池又傳出了一條爆炸性新聞。美國哈佛大學科學家日前為電動汽車開發了一種新型固態鋰金屬電池,該電池有望實現3分鐘內完全充電,并且可持續使用20年。

機構分析指出,固態電池若能發揮并強化安全性的部分優勢,力爭占據能量密度優勢,將倍率、循環壽命和工藝性進一步優化,則可鞏固其優勢場景下的核心潛在客戶。如果性能和成本進展顯著,那么其市場空間會擴大,并成為鋰電池的關鍵技術路線。至2025年,全球各類固態電池市場空間或達幾十到上百吉瓦時、千億元規模。

目前A股已經有一些上市公司在固態電池領域有所布局,并已經形成一定產能,未來或將受益于全球固態電池市場的高速增長。

全球固態電池產業迅速發展

所謂固態電池是一種新型電池科技技術,與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。

目前,科學界普遍認為,鋰離子電池已經到達極限,固態電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態電池技術采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質,取代以往鋰電池的電解液,可以大大提升鋰電池的能量密度。

由于固態電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池,因此其能量密度、安全性等領域相對于傳統鋰離子電池具有突出優勢,所以它是電動汽車很理想的電池。目前,各大車企和動力電池企業紛紛布局固態電池。世界知名車企豐田、寶馬、大眾、三星等巨頭企業都在投入大量資金用于固態電池研究,研究進展非常迅速。

由于極強的應用前景,目前,包括我國在內的各國在政策上也十分支持固態電池的發展。

8月25日,工信部公開征求對《關于推動能源電子產業發展的指導意見》的意見。征求意見稿提出,支持開發超長壽命高安全性儲能鋰離子電池。推進聚合物鋰離子電池、全氣候電池、固態電池和快充電池等研發和應用。

中信建投研報指出,固態電池若能發揮并強化安全性的部分優勢,力爭占據能量密度優勢,將倍率、循環壽命和工藝性進一步優化,則可鞏固其優勢場景下的核心潛在客戶。如果性能和成本進展顯著,那么其市場空間會擴大,并成為鋰電池的關鍵技術路線。至2025年,全球各類固態電池市場空間或達幾十到上百吉瓦時、千億元規模。到2030年,全球固態電池需求有望達到500吉瓦時,按照專家保守估計,將形成3000億元以上的市場規模。

一項固態電池新技術引發關注

固態電池獨特性能獲得了業內外諸多關注,而近期的一則新聞則又為這團“烈火”上又添加了一把“干柴”。近日,美國哈佛大學科學家為電動汽車開發了一種新型固態鋰金屬電池,該電池有望實現3分鐘內完全充電,并且可持續使用20年。相關論文發表在最近的《自然》雜志上。

根據媒體報道,該電池原型實現了充電速度快至3分鐘,并且在生命周期內可循環使用超過1萬次。有研究人員表示,即使是同類中最好的電池現在也只有2000-3000次充電循環,這項技術可能會改變“游戲規則”。此外,該電池使用的是純金屬形式的鋰,而不是目前市場上電動汽車電池所用的鋰離子,通過特殊的三明治多層結構設計,該電池可以更好地規避故障和起火等問題。

目前,一家初創公司宣布已獲得哈佛大學技術發展辦公室授予的這項技術獨家許可,用于推進該技術的商業化,其目標是將電池縮小為手掌大小的“軟包電池”,其組件封裝在鋁涂層薄膜中。

不過,固態電池雖是一項極有前景的電池技術,但也存在一些亟待解決的問題。首先是成本問題,有業內人士表示,擺在車企、電池廠商面前最大的問題還是固態電池的成本,這點主要是因為固態電池目前并沒有完善的產業鏈來作為支撐,同時原材料成本昂貴,對生產工藝和生產設備也有著更高的要求。

其次是商業化問題,一些專業人士預判,全固態電池可能要10年后才具備完全商業化條件,甚至時間更長。

多家上市公司布局固態電池

由于固態電池短期內受限于種種因素,尚看不到大規模普及的跡象,因此,目前市場上存在的多是半固態電池等中間過渡產品。無論是固態電池還是半固態電池,目前已經有很多A股上市公司在該領域中有所布局。

國軒高科曾表示,其生產的高安全半固態電池,單體能量密度達360千瓦時/千克,配套車型的電池包電量達160千瓦時,續航里程超過1000千米,半固態電池匹配客戶需求,預計今年年底實現裝車,明年批量交付。

德爾股份自2018年開始布局全固態電池等產品,由日本本土專家帶隊研發,已掌握材料配方和制造工藝等多項關鍵技術,并取得階段性成果。目前樣件已完成,正在日本客戶端進行測試。公司此前在互動平臺表示,主營產品既可應用于傳統燃油車,也可應用于新能源汽車。

金龍羽表示,截至2022年8月底,電芯中試生產線、扣式電池以及固態電池各一條小試線已基本完成設備安裝、正在進行調試,其固態電解質中試研發平臺進入試生產階段。

當升科技則與清陶能源發展股份有限公司于2022年7月16日在江蘇省昆山市簽訂了《戰略合作協議(2022-2025年)》。雙方決定在固態及半固態電池技術開發、固態鋰電正極材料產品供貨、全球產能布局、金融及資本合作等方面建立多層次、全方位的戰略合作伙伴關系。當升科技此前在戰略新品發布會上曾推出6款自研新型電池材料新產品,包括雙相復合固態鋰電正極和固態電解質兩款全新體系材料。

業內專家表示,當前半固態電池、固態電池均在同步發展,半固態電池僅是一種過渡產品。未來,隨著全固態電池產業化的推進,電池產業將迎來真正的洗牌時刻,期間率先實現全固態電池產業化的行業企業將具備穩坐第一梯隊的資格。

目前A股涉及固態電池概念的相關上市公司:

由覽富財經網根據公開資料整理,但并不構成投資建議。

?