我国部分固态电池企业如卫蓝新能源、清陶能源等,主要依托高校及研究机构科技成果转化而来,研发以氧化物路线为主,与车企合作紧密,如 2019 年北汽投资清陶能源,辉能与蔚来达成战略合作,共同打造采用辉能 MAB 固态电池包的样车等,另外如宁德时代等传统电池企业在硫化物路线方面也有所布局。
问题三:固态电池产业发展面临哪些瓶颈?
1、电导率低、固固界面、金属负极等是目前固态电池行业发展的普遍技术难点,日韩在硫化物的技术垄断地位可能会在一定程度上限制我国的发展。
2、全固态锂电池与正极材料体系兼容度高,对负极、隔膜、电解液会造成一定影响。
3、固态电池成本高于当前商用化液态电池。电解质材料变化、少部分工艺改变、量产质量控制经验不足等因素,导致目前混合固液电池成本仍较高。根据产业调研和测算,以 NCM811 液态电芯和NCM811 混合固液电芯为例,混合固液电芯成本相比液态电芯成本增加约 80%,其中固态电解质成本是主要新增成本,也是混合固液电池中的主要成本中心,占比约达 50%;少部分工艺改动、量产质量控制经验不足、尚未进入大规模量产等因素也导致混合固液电池成本增高。而全固态电池成本相比混合固液电池会进一步增加,一方面,由于固态电解质用量的增加,另一方面,由于全固态电池工艺与液态电池相比变化较大,新增设备折旧摊销、产品质量控制能力缺乏、工程验证周期长等因素也会加大成本。
4、固态电池技术标准体系亟须建立。固态电池命名、尺寸、性能测试、安全测试等标准需建立和完善。目前固态电池的命名、尺寸等缺少明确定义和规范,一方面,需要对固态电池的分类、命名等准则进行规范,如明确混合固态电池、全固态电池等固态电池的定义,减少投资和研发的无效浪费。
另一方面,基于现行国家标准 GB/T 34013-2017,结合刀片电池、固态电解质特点等行业多年发展经验,制定更精简的动力电池尺寸规格标准 (现行国标中规定的电池尺寸型号多达 145 种),助力行业规模化发展。在电池性能测试和安全测试方面,固态电池不太适用直接沿用现有的液态鲤电池标准,需要加强测试规范,促进行业向更高质量方向发展,如增加高温大倍率充电测试、增加超低温放电测试、对针刺和挤压等安全测试标准的试验条件要求更加严苛等。
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