AI导读:

固态电池技术持续升温,出货量预估超7GWh。材料、工艺、设备加速迭代,但全固态电池仍面临成本、工艺、安全生产等问题。新兴市场如eVTOL领域对固态电池应用持续关注,多家厂商正寻求突破。


固态电池技术近期热度不减,成为行业关注的焦点。在2024年高工锂电年会上,高工产业研究所(GGII)所长于德龙透露,尽管去年预测2024年固态电池出货量将突破5GWh,但根据前三季度数据,今年年底出货量有望超过7GWh,并预计2030年将达到300GWh的级别。全固态电池则有望在2028年后突破GWh,2032年前后突破百GWh。

随着固态电池技术的不断发展,锂电产业链正迎来新的变革,新的应用场景也在加速产业化进程。从液态到固态,材料、工艺、设备均在加速迭代。

卫蓝新能源研发总经理徐航宇指出,固态电池面临全寿命周期工况下持续稳定的界面接触等挑战,混合固液电池的开发策略则弥补了单一电解质材料的短板。公司已实现混合固液电池的量产,并应用于低空经济、新能源汽车、储能等领域。

宜宾锂宝副主任工程师周宇环表示,固态电池正极材料开发需解决界面稳定性、电化学稳定性、机械接触稳定性和成本问题,需朝着更加致密、无裂纹、零应变方向开发。

在电池工艺方面,干法工艺备受关注。华彩科技CTO陈阳表示,干法电极摒弃传统液态溶剂,与固态电池设计理念相似,能提升固态电池性能。曼恩斯特锂电涂布研究院院长李宁亦表示,干法避免了液态介质带来的复杂反应,更易把控材料间相互作用。

利元亨固态电池技术总监卢其辉提到,固态电池关键设备包括辊压热复合双轧一体机、极片胶框印刷&叠片一体机、高压化成分容设备等。其中,极片胶框印刷&叠片一体机通过树脂印刷到电极边缘形成回形框,解决固态电池取消隔膜后易导致的内短路问题。

尽管固态电池技术前景广阔,但全固态电池仍面临成本、工艺、安全生产等多方面问题。GGII所长于德龙提到,全固态电池成本是液态电池的10倍以上。同时,固态电池产线投资额也相当可观,一台等静压设备就需要上百万元。

在工艺层面,全固态电池在正极干法工艺和等静压工艺等方面面临量产难点。利元亨固态电池技术总监卢其辉表示,干法正极连续生产面临挑战,等静压工艺也存在电芯损伤、设备产能低等问题。

本征安全方面,盟维科技副总经理李洪飞表示,全固态电池的安全性及失效机理有待深入研究。现有部分实验结果表明全固态电池不等于绝对安全,固态电解质也会发生热失控。

尽管面临诸多挑战,但新兴市场如eVTOL领域对固态电池的应用持续受到关注。亿航智能宣布,其搭载高能量固态电池的EH216-S成功完成单次不间断飞行测试,续航时间显著提升。欣界能源总裁孙立介绍称,该公司固态电池已经过多家低空飞行领域客户的专业测试,并正在规划建设2GWh产线。

然而,亿航智能副总裁张宏表示,当前固态电池材料体系仍存在瓶颈,呼唤下一代材料。多家厂商正寻求突破,如锂金属电池厂商盟维科技与多家eVTOL厂商合作开发中。力神电池已完成3家eVTOL订单,累计销售额近亿元。

整体而言,电池安全需要系统层面的合力把控。亿航智能副总裁张宏强调,如果系统层面没有特别好的方法,或整机层面没有足够好的安全管控,不建议使用三元电池。希望系统集成层面、智能管控以及整机设计层面能共同努力,确保电池安全。

(文章来源:财联社)