

出品 | 妙投APP
作者 | 冯宇超
头图 | 视觉中国
妙妙注:1月9日,蔚来发布了全新旗舰电动轿车ET7,该车最大的特点是搭载了激光雷达新一代自动驾驶技术以及150KWh的半固态电池,瞬间对电池材料相关生产商造成一波冲击。
受该消息影响,1月11日早盘开盘,与锂电池隔膜电解液相关的概念股大幅走跌,星源材质跌超16%,新宙邦跌超6%,恩捷股份、天赐材料、中材科技等个股纷纷跌停。今天我们就固态电池技术,对几个核心问题展开聊聊。
固态电池技术与传统液态锂电池有什么区别?目前到了大规模商用化的时候了吗?
首先,根据电池中电解质的分类可分为固态电池与液态电池,固态电池又分为准固态、半固态与全固态。
从液态电池到固态电池的迭代过程中,液态电解质含量将从20wt%降至0wt%,电池负极逐步替换成金属锂片,电池能量密度将提升至500Wh/kg,电池工作温度范围将会扩大三倍以上。
与传统的液态电池相比,固态电池由于电解质为固态,安全性更高,电解质不会发生腐蚀、漏液和高温下起火等风险;电池能量密度可达到传统液态锂电池两倍左右;在理想条件下电池循环次数超过4万次,远远高于目前液态锂电池。
固态电解质主要分为聚合物、氧化物和硫化物三类,聚合物固态电解质率先实现应用,但存在高成本和在室温下导电率低两个关键问题;氧化物固态电解质综合性能好,制约其发展的重要因素是电解质和电极之间界面阻抗较大,界面反应造成电池容量衰减;硫化物固态电解质电导率最高,研究难度最高,开发潜力最大,如何保持高稳定性是一大难题。
由于全固态电池目前仍存在一系列问题待解决,在5年内难以实现规模化量产,而半固态电池就成为中间过渡产品,一般认为半固态电池的标准为液态电解质含量小于10%的电池。
主要是有三方面:
一是原位固化固液电解质,即在基膜上进行的涂覆是通过原位反应实现,改善了正负极界面的接触,包括其中使用了导电陶瓷固态电解质。
二是硅碳负极预锂化处理,避免其在充放电过程中体积膨胀较大、延长循环寿命、提高首次库伦效率。
三是纳米化包覆超高镍正极,通过将锂电池正极材料进行纳米化包覆,能够有效抑制电解液分解同时降低材料表面相变,提高高镍三元材料的稳定性。
总的来说,半固态电池未来会先于固态电池实现量产,仍然会用到现有液态电池相关材料如电解液和隔膜材料,材料体系变化不大,对行业有一定冲击,但不是颠覆性的。
目前,国内在固态电池方面领先的企业包括赣锋锂业、当升科技、天齐锂业、国轩高科以及鹏辉能源等。这些领先的公司在具体的业务模式和发展潜力上是怎样的呢?建议你点击阅读全文,打开妙投APP,搜索公司名称即可阅读深度分析。
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