國內的電池材料企業已開始大規模建設生產線,下注的就是硫化物材料,深圳一家電池材料企業近期就在近期與四川遂寧市合作籌建硫化鋰材料工廠,投資額達到10億元,這意味著國內的電池行業基本已經確定硫化物固態電池技術。
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在固態電池三大技術當中,聚合物、氧化物路線被認為能量密度難以達到預期,聚合物路線存在熱穩定性差、室溫下導電率低的問題;氧化物路線則存在著在汽車的震動環境下,難以與電極緊密結合,而且它與現有的鋰電池一樣電解質里含有氧化物,一旦熱失控,電解質就成為助燃劑。
相對來說,硫化物固態電池的能量密度更高,可以實現預期的能量密度大幅提升,導電率高,電解質偏軟可以更好地與電極緊密接觸;當然硫化物的缺點也相當明顯,那就是硫化物無論是生產過程還是裝車使用,都得確保它避免與水分子接觸,否則就會生成有害物質硫化氫。
此前全球諸多電池生產企業都在努力實現干法生產工藝,國內企業的干法生產工藝已達到一定水平,直到去年底特斯拉宣布以干法工藝生產4680電池,意味著干法生產工藝取得突破,這一工藝實現突破也就意味著干法工藝實現的可行性,國內企業估計也已找到突破口。
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當硫化物固態電池的生產工藝有望解決,電池行業決定采用硫化物固態電池技術路線也就基本確定了,畢竟它相對另外兩種技術路線的優勢相當明顯,生產工藝得到解決,投入規模生產也就成為可能。
從產業鏈的投入還可以看出,固態電池的大規模量產至少得到2030年之后了,從相關的硫化物材料生產企業的推進計劃可以看出這一點。
當下幾家硫化物材料生產企業推進硫化物材料工廠的建設,預計生產線落成得到2028年,大規模量產則在2029年到2030年之間,只有材料企業可以實現大規模提供材料,電池生產企業才能實現固態電池的大規模量產。
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對于電池企業來說,他們籌建生產線同樣需要時間,畢竟硫化物固態電池的生產線與現有的鋰電池生產線完全不同,它需要高度密封、隔絕水分等等,籌建這樣的生產線必然需要不少時間,與硫化物材料同在2028年建成生產線應該算是不錯了。
固態電池生產線落成后,投產同樣需要調試,并不斷改良,畢竟硫化物極為懼怕水分,生產過程中需要避免出現水分滲入的問題,畢竟任何產品從實驗室到工廠生產仍然有巨大的區別。
對于汽車企業來說,他們的裝車調試同樣需要時間,當下或許電池企業可以供應硫化物固態電池樣品給車企測試,這些固態電池基本上都是實驗室用極高成本生產的樣品,正如上述,硫化物固態電池在使用中也要保持密封性,保持固態電解質在長期的震動中與電極緊密接觸,這些測試都需要時間。
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最后是即使2030年實現大規模量產,早期的固態電池成本必然不會低,成本高企之下銷量規模最大的10萬左右的電車恐怕無法承受這種高成本,這與此前的鋰電池裝車使用的發展時間類似。
2015年國內開始發展電車,當時的電車續航短,260公里的某款電車已算是當時相當先進的電車了,充電時間則長達2-3小時,由此早期的電車主要是網約車這些行業使用,個人消費者很少購買,直到2020年電車的續航達到400-500公里,充電時間大幅縮短至1小時以內,個人消費者才開始購買,固態電池裝車必然也會經歷這個過程,或許2035年采用固態電池的電車才會成為個人消費者的選擇。
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