纪要涉及的行业 全固态电池行业 纪要提到的核心观点和论据 技术进展 - 硫化物固态电解质通过掺杂氧化物或卤素元素改性可提高界面及水氧稳定性,但需解决材料间不一致性问题;目前量产硫化物体系离子电导率达 10^-2 S/cm,实验室研究可达 20 多 mS/cm,但未大规模量产[1] - 高镍正极(1,500 - 1,800 mAh/g)配合富锂锰基正极可实现 450 Wh/kg 能量密度;容量提升至 1,800 - 2,000 mAh/g 并制备 60Ah 以上电芯,能量密度可接近 500 Wh/kg;目前可生产 10 - 60Ah 电芯,但大容量电芯循环测试不佳,汽车动力系统需 60Ah 以上[1] - 氯化物因成本和工艺优势占据固态电解质市场主流,溴化物和碘化物性能优越但成本高、制备难;硫化物与氧化物电解质组合可提升对锂金属表面稳定性,增强水氧稳定性,改善固固接触界面[1] - 硫化物全固态电池技术体系从电解质和正负极材料发展,新型材料提高离子电导率至 10^-2 S/cm,改善水氧稳定性;正负极材料能量密度逐步提升;工艺上湿法和干法并进,但仍集中在实验室试制线阶段[2][3] 不同路线及主要玩家 - 全固态电池主要有聚合物、氧化物和硫化物三种路线,卤化物应用较少;聚合物路线企业有台湾辉蓝、国内蔚蓝、泰蓝等;氧化物路线有宁德时代和比亚迪等;硫化物路线有恩力赛克动力、赣锋锂业等[4] 产业化进程 - 固态电池处于实验室试制线阶段,需解决材料稳定性、电解质性能优化和生产工艺改进等问题;2024 年工信部批准八个项目共 60 亿元补贴,今年 8 月截止;CIBF 展会上多家企业发布新品展示技术进步;未来一两个月有望出现积极催化剂[5] 成本因素 - 液态电芯产线与全固态产线兼容性差需重新购置;全固态设备未成套,无法准确估算价格;硫化物材料成本高,如硫化锂每公斤 1 - 2 万元,但放量生产及回收技术发展后,成本预计降至比液体锂离子高约 10%,即每瓦时约 1.2 元[17][18][19] 应用情况 - 预计 2027 年全固态电池在部分 3C 领域实现应用,高能量密度项目结题预计也在 2027 年左右;整车厂多处于材料筛选和小电芯层级研发阶段,未大规模生产;宁德时代和比亚迪等推进技术验证但保密性强[2] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 国内全固态电池设备国产化有进展,包头科发高压、四川金开元等企业研发相关设备,可实现 500 兆帕以上压力,但运行稳定性需提升[2][14][15] - 液态电芯厂家对全固态电池持积极态度,头部企业加速研发硫化物全固态技术,如比亚迪每月生产 10 吨硫化物电解质[2][16] - 硫化物干法电池中试线有纳科、青岩电子、华彩等企业具备,但达到全固态氛围条件的企业少,中试线运行稳定并达量产能力的企业未出现[24] - 干法电极纤维化需用 PTFE,制作正极有跳管现象,后电极克容和倍率性能差;湿法电极不用 PTFE[26] - 锂金属负极技术可实现无负极材料,但面临体积膨胀、压力束缚等问题;铝合金及其他锂合金技术有锂对电解质不稳定、长锂枝晶等难点[27][28] - 锂金属负极主要有超薄锌带或锌箔压延、CVD 沉积、蒸镀三种技术方案,各有优劣[29] - 氧化物加聚合物是全固态电池关键方向之一,可实现完全固态,离子电导率达 10^-3 S/cm,适用于低倍率应用[2][32][33] - 现阶段公司硫化物全固态技术最快充电速度约 1C 至 1.5C[35] - 负极中单壁碳纳米管添加比例为 0.x%左右,正极中在 1%以内,还会用 VGCF 增强电子导通性;单壁碳纳米管价格高,量产规模小,约每吨几百万人民币,需求增加可能推动成本下降[36][37] - 富锂锰基正极材料在高镍体系下可行,克容量接近 500mAh/g,但电化学性能和稳定性待优化;在特定项目中选用,克容量 260 - 270mAh/g,循环性能和稳定性需提升[39][41] - 高镍负极材料可选 1,800 - 2,000mAh/g 的多孔碳,用 CVD 法制备可直接使用;纯硅负极克容量接近 4,000mAh/g,常以硅碳复合形式存在[40] - 聚合物加氧化物复合电解质方案属全固态电池技术,离子电导率可达 10^-3 S/cm,但相对较低[42] - 全固态电池大容量下难高倍率充放电,因离子导电率低,解决方法是对电芯紧固加压[43] - 硫化物成膜工艺有干法和湿法,干法膜易脆裂,湿法需加约 20%粘结剂降低离子导率,但离子迁移数仍高于传统液态锂离子电解液系统,支撑膜技术用于湿法工艺[44][45]
全固态资深专家聊产业化进展
2025-05-28 23:14