纪要涉及的行业和公司 - 行业:固态电池行业、锂金属电池行业、锂离子电池行业 - 公司:宁德时代、赣锋锂业、亿纬锂能、中能公司、新能公司 纪要提到的核心观点和论据 固态电池技术路线 - 固态电池技术路线主要分氧化物、硫化物和聚合物三种,负极侧普遍采用压延法生产锂金属片,因其有成本优势和产业化前景;电沉积法成本优势不显著 [1][3][5] - 正极通常搭配高镍三元正极材料(如 8 系或 9 系)提升能量密度,对能量密度要求特别高时采用无负极设计 [1][6] 锂金属电池与锂离子电池区别 - 负极材料不同,锂离子电池负极通常是石墨,锂金属电池负极是锂金属薄膜,反应机制有本质差异,锂金属比容量(3,860 毫安时每克)远高于石墨 [2] - 充放电过程不同,传统锂离子电池中锂在正负极间以离子状态通过液态电解质移动,锂金属电池中锂脱出后变成零价金属态沉积到负极,放电时再转化为正一价离子回到正极 [16] 锂金属固态电池产业化挑战与解决方案 - 挑战在于实现锂金属沉积与溶解提升循环寿命,需添加 5% - 10%的液体润湿极片和界面,液体消耗完会使极化增加、循环性能下降;传统醚类液体在高压环境副反应多 [10] - 解决方案是创新发展耐高压溶剂(如酰胺类溶剂)与锂盐形成稳定溶剂结构,减缓液体消耗速度提升平均库伦效率 [10][11] 锂金属固态电池性能表现 - 能量密度可达 800Wh/kg,不同公司产品能量密度与循环性能兼顾情况不同,如公司产品能量密度约 450 - 500Wh/kg 且循环性能良好,赣锋锂业产品能量密度约 400 - 450Wh/kg [12] - 放倍率无限制,可达到 10C 甚至 7C 或 8C,充倍率较低,行业普遍采用 0.33C 或 0.5C 充放操作 [13] 宁德时代无负极技术 - 为提升能量密度,充电时在铜箔上沉积锌片,但牺牲循环性能,因无补铝剂维持稳定性;能量密度提升有限,铝箔或铜箔亲和能差异影响最终性能 [17] 公司产业化举措 - 采用铜铝复合带(铜厚度 5 - 6 微米),优化材料厚度和组合,实现更好导电性和机械强度,降低成本并提高性能 [4][21] - 购买铜箔后进行人工 SEI、构建合金层、使用聚合物包覆层等改进处理 [4][31] 固态电池应用与市场渗透率 - 主要应用于汽车、无人机、智能机器人等高附加值行业,能量密度约 300Wh/kg 多用于汽车,400 - 500Wh/kg 用于 ENVIPRO 及智能机器人 [4][24] - 预计 2027 年固态电池市场渗透率达 10% - 20%,2030 年可能出现循环性能强、产业化程度高的成熟锂金属固态电池产品 [28] 其他重要但可能被忽略的内容 - 选择电极正极材料取决于电解液对固态电解质薄膜界面润湿层参数,实际应用常采用融合技术路线(复合型固态电解质) [8] - 锂铝合金负极技术可改善硫化物全电池性能,锂和铝形成固溶体,可避免硫化物正负极间穿梭反应导致的稳定性问题 [32][33] - 锂金属负极在全固态电池中界面问题解决方案包括构筑合金层和保护层、预埋多孔电极缓解膨胀压力 [34] - 硫化物与氧化物在全固态电池中应用有区别,硫化物离子传导率高、倍率性能好但安全生产要求高,氧化物相对安全,公司主要采用氧化物路线 [36] - 公司今年四季度计划大规模投产,下游需求旺盛,电子产品领域(如 vivo 手机和电子烟)需求增长最快 [29]
锂金属负极产业化头部企业资深专家
2025-06-09 23:30