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据储能知家获悉,12月25日,“茂名首富”王明旺家族旗下的欣旺达发布公告,公司子公司欣旺达动力与中伟股份签署《固态电池战略合作框架协议》,双方将围绕固态电池用正极材料前驱体开发、正极材料及固态电池合作开发、产业化合作等领域建立深层次战略合作伙伴关系。
作为欣旺达电子旗下核心子公司,欣旺达动力专注于锂离子电池、动力电池系统及电源管理系统的研发生产,在固态电池领域拥有深厚技术积累。中伟股份则是全球新能源材料领域龙头企业,在三元材料前驱体研发生产方面具备全球领先优势,双方合作具有极强的技术互补性。
固态电池,如今到哪里一步了?
种好一棵“参天树”
1997年成立的欣旺达,一开始还只是个靠镍氢电池谋生的小作坊。谁也想不到,近30年后这家名不经传的小企业,竟能跻身全国动力电池装车量前十,年营收也突破了560亿元,总资产约900亿。在中国拥有19个生产基地,海外拥有6个生产基地,以满足全球客户需求。
根据协议,本次合作重点在三大领域开展:首先,联合开发满足固态电池性能需求的新型正极材料前驱体,目标产品需具备高能量密度、高安全性和长循环寿命特性;其次,基于中伟股份提供的新型前驱体材料,欣旺达将主导开发高能量密度固态电池正极材料及完整电池产品;最终,双方将共同探讨产业化合作模式,推动技术成果的规模化生产。
值得注意的是,为保障合作落地,双方约定建立专项项目工作组,建立长期技术交流机制,共同研判行业趋势、确定研发方向,并将根据合作进展另行签署具体购销合同及加工协议。
自2015年起,欣旺达动力布局固态电池领域,经过十年持续投入,已形成从半固态到全固态的完整技术路线。今年10月,欣旺达正式发布其新一代聚合物全固态电池“欣·碧霄”,引发行业密切关注。
具体来看,该电池实现400Wh/kg能量密度,并在<1MPa超低外加压力下达到1200周循环寿命,成为国内首个突破“400Wh/kg能量密度”与“无压循环”双重指标的聚合物全固态电池产品。
按照规划,欣旺达将在2025年底建成0.2GWh聚合物固态电芯中试线,产线设备与液态电池80%兼容,降低量产成本;同时已开发520Wh/kg能量密度的锂金属超级电池实验室样品,计划在2027年突破700Wh/kg,适配新能源汽车、低空经济、人形机器人等场景。
欣旺达方面表示,本次框架协议的签署是公司在固态电池领域战略布局的重要举措,有助于形成技术协同效应,提升公司在新能源电池核心材料领域的研发实力。但也提示投资者,该协议属于意向性约定,具体合作项目的实施进度、执行情况及对公司财务状况的影响尚存在不确定性。
当前,固态电池技术路线呈现“三国杀”格局:硫化物路线离子电导率最高、被日韩企业寄予厚望;氧化物路线稳定性好、国内广泛布局;聚合物路线加工性能优异、近期因技术突破而备受关注。
虽然优点明显,且前景广阔,但固态电池的大规模商业化仍面临重重障碍。首先是技术与材料瓶颈,固体的电解液与电极之间难以保持稳定、低电阻的接触,循环过程中容易产生缝隙,导致电池性能衰减;其次是制造成本远高于液态电池,以及制造工艺与产业链不成熟的难点。
此时此刻,固态电池有何突破?
近日,我国科学家成功攻克全固态金属锂电池的“卡脖子”难关,让固态电池性能实现跨越式升级,以前100公斤电池最多支持500公里续航,后续有望突破1000公里天花板。
一是中国科学院物理研究所联合多家科研团队开发的“特殊胶水”——碘离子。在电池工作时,碘离子像“交通警察”一样,顺着电场跑到电极和电解质的接口处。主动吸引通行的锂离子过来,像流沙一样,哪里有小缝隙、小孔洞,就自动流过去填满。通过一番缝缝补补,电极和电解质就能自己贴得严严实实,从而突破了全固态电池走向实用的最大瓶颈。
二是中国科学院金属所的“柔性变身术”。科学家用聚合材料给电解质打造了一副“骨架”,让电池像升级版保鲜膜一样抗拉耐拽。弯折2万次、拧成麻花状都完好无损,完全不怕日常变形。同时,在柔性骨架中加入一些“化学的小零件”,它们有的能让锂离子跑得更快,有的能额外“抓”住更多锂离子,直接让电池储电能力提升86%。
三是清华大学的“氟力加固”。科研团队用含氟聚醚材料改造电解质,氟的“耐高压本事”极强,电极表面的“氟化物保护壳”能够防止高电压“击穿”电解质。这项技术在满电状态下经过针刺测试、120℃高温箱测试都不会爆炸,可以确保安全和续航双在线。
2025年,显然是是固态电池“技术验证”与“量产筹备”的分水岭。在未来的五年后,随着工艺成熟和成本下降,固态电池将逐步从高端走向主流市场。预计全固态电池在2027年可实现小规模示范装车,2030年实现大规模量产装车。
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