【原创】2023年粉体行业大盘点·固态电池篇


来源:中国粉体网   苏简

[导读]  2023年粉体行业大盘点·固态电池篇

中国粉体网讯


企业动向


国内


清陶能源


2月,总投资 100 亿元的 15GWh 清陶能源动力固态电池储能产业基地正式签约落地成都市郫都区。8月,上汽和固态电池公司清陶能源联合开发的第一代固态电池已完成装车试验。该固态电池的单体能量密度达到368Wh/kg,测试车辆最大续航里程达到1083公里,充电10分钟续航增加400公里。11月2日,上汽集团和清陶能源联合设立上海上汽清陶新能源科技有限公司。10月,宣布将在乌海市投建10GWh固态电池零碳产业园区,项目总投资70亿元。


辉能科技


5月13日,辉能科技宣布将投资52亿欧元(约合人民币411.6亿元)在敦刻尔克新建固态电池超级工厂,该工程产能规划48GWh,将于2024年开始建设,2026年底投入量产。随后8月3日,公司宣布欧盟委员会批准了法国政府向辉能科技提供15亿欧元的资助用于该项目建设。


卫蓝新能源


7月4日,2023年浙江省“千项万亿”重大项目集中开工湖州分会场暨卫蓝新能源湖州基地二期项目奠基仪式在浙江湖州南太湖新区康山街道卫蓝二期现场举行。项目二期总投资109亿元,占地约497亩,建成后将形成年产20GWh固态锂离子电池的生产能力,预计可实现年产值约221亿元。


太蓝新能源


太蓝新能源已于2022年推出具备综合性能优势的半固态动力电池,目前半固态电池产能为0.2GWh;2023年11月21日,重庆二期2GWh(半固态电池)工厂正式开工建设,预计于2025年达产;安徽准南10GWh(半固态电池)动力电池产业园区项目也正在稳步建设中。


领新新能源


6月29日,领新新能源与长寿经开区签定了20GWh大容量凝胶聚合物固态电池的项目投资协议,项目拟投资106亿元。8月,完成首轮融资,技术路线为凝胶聚合物半固态,主要产品为磷酸铁锂大容量和三元大容量聚合物固态电池,目前规划2024年实现3GWh建成投产,2026年实现10GWh量产。11月22日,领新新能源一期凝胶聚合物固态电解质的“大固”系列产品投产。


恩力动力


9月初,恩力动力和软银宣布成功开发出了全固态锂金属电池,技术路线为硫化物固态电解质及锂金属负极;11月21日,恩力动力GWh级先进电池智造基地建成投产,据悉该条产线是一条自动化固体软包电芯制造产线。


马车动力


4月,马车动力中试基地启用,未来基地三期规划5.5GWh固态产线;8月,马车动力自主研发的4695半固态大圆柱电芯A样在肇庆大圆柱电芯中试基地成功下线;9月,在2023 CIBF展会上发布了其最新一代的硫化物全固态电池。


瑞逍科技


9月14日下午,瑞逍科技硫化物全固态电解质生产基地项目签约落户衢州市龙游经开区。该项目总投资13亿元,进行硫化物系全固态电解质材料规模化生产,同时在生产设备、工艺流程方面形成标准。根据项目规划,预计2025年建成并达到百吨级全固态电解质生产能力,2028年实现年产6000吨全固态电解质的目标。


中科固能


9月7日,中科固能硫化物全固态电解质生产基地项目签约仪式在常州市举行。项目核心团队由中国科学院物理研究所、长三角物理研究中心和天目湖先进储能技术研究院联合创办的吴凡科学家工作室组成,将建成世界范围内首条百吨级规模化制备硫化物固态电解质的生产线。项目将分两期进行,其中一期总投资10亿元,进行全固态硫化物电解质材料大批量生产,预计2025-2026年具备满产能力,同年将开启硫化物固态电解质膜、原材料、全固态电芯小试。二期总投资50亿元,规划2030年之前建成全固态电池产业园,配套的上下游产业链将形成千亿规模市场。


赣锋锂业


7月,位于重庆两江新区的赣锋新型锂电池科技产业园项目一期工程的90%楼体已经封顶,PACK(电池组)生产线逐步投产。9月,赣锋锂业发布新品“新锋”电池,这款电池为半固态电池,采用柔性固态电解质隔膜和超级半固态电芯,电池循环寿命达到3000+,10万公里无衰减。


宁德时代


4月19日,在2023上海车展上,宁德时代发布创新前沿电池技术——凝聚态电池,单体能量密度高达500Wh/kg,兼具高性能和安全性。新电池采用一种半固态的胶质电解液,既保证了锂离子的有效传导,又大大提高了电池的整体安全性。宁德时代预计该技术将首先应用于航空领域,并计划在年底前实现大规模生产。


国轩高科


1月,国轩高科在投资者互动平台上表示,公司的高安全半固态电池,单体能量密度达360Wh/kg,配套车型的电池包电量达160KWh,续航里程超过1000km,预计2023年批量交付。2月,国轩高科表示公司半固态电池已进入装车实验阶段。


亿纬理能


9月12日,亿纬理能在投资者关系平台上表示:公司的半固态电池为固液混合的半固态体系,基于50Ah的软包电池,可实现500wh/Kg的能量密度,循环寿命超过1000次;公司的态电池为基于卤化物电解质制备的全固态薄膜软包电池,可实现在弯折条件下正常充放电,也可在高镍体系实现150℃稳定放电能力。


孚能科技


1月13日,岚图追光首批搭载孚能科技半固态电池的车型下线。3月27日,公司在投资者互动平台表示,公司自主研发的第一代半固态电池已顺利量产装车。公司将加快下一代电池产品的研发及产业化进程,逐步提升单体电芯的能量密度。


山东金启航


11月2日,山东金启航20GWh固态电池乐陵生产基地项目启动。该项目总投资116亿,分两期进行建设,其中一期计划建设10条隔膜产线和固态电解质核心材料生产线,还有2GWh固态电池电芯生产线,预计明年年初下线。二期规划建设30条固态电解质材料生产线,和20条GWh固态电池电芯生产线。


中科深蓝汇泽


5月26日,中科深蓝汇泽固态锂电池项目在武进国家高新区开工。该总投资10亿元,建筑面积约7万平方米,分两期建设。其中一期总投资5亿元,达产后预计年产固态锂电池1GWh。


富鑫科技


8月8日,富鑫科技集团江西巨电年产10GWh固态锂电池及PACK制造生产一期项目开工。项目总投资100亿元,固投65亿元,产能为年产10GWh固态锂电池、PACK系统、储能系统。项目分两期建设,其中一期总投资16.75亿元,总产能为年产2GWh单体大容量固体锂电池及2GWh PACK。


昊威新能源


9月22日,昊威新能源宣布拟投资100亿元,在潼南建设固态方形钠离子电池生产线项目,年生产固态钠离子电池30GWh。其中,一期投资40亿元,建设年产10GWh单体大容量、固态钠离子电芯生产线4条,PACK生产线3条。


广汽集团


11月17日,在2023年广州车展上,广汽集团总经理冯兴亚表示:将固态电池、无钴电池、低钴电池、钠离子电池等列入广汽自研电池关键技术攻关。其中,固态电池已经取得突破性进展,在电芯能量密度达到400Wh/Kg时,能够满足电池在极端环境下的安全性与可靠性要求。其计划在2026年实现自研全固态电池装车搭载。


长安汽车


4月18日,长安深蓝首款搭载半固态电池系统的中型SUV深蓝S7在上海车展中亮相。在固态/半固态电池领域,长安汽车推进全新电解质材料开发、关键工艺开发,将不晚于2027年推动重量能量密度达到350-500瓦时/千克、体积能量密度750-1000瓦时/升,并逐步量产应用,2030年实现全面普及,彻底解决用户里程焦虑。


国外


美国全固态电池企业Solid Power


11月7日,据美国全固态电池企业Solid Power公告显示,公司已生产出首批固态电池A样品,并将其交付宝马汽车,正式进入汽车资质认证,同时这些电池也将用于后续宝马的示范项目。此外今年初,宝马已从Solid Power获得研发许可,后续将在其位于德国慕尼黑附近的电池制造能力中心建立一条固态电池的原型生产线,并计划在2025年之前推出第一辆基于Solid Power电池技术的原型车。


美国电池公司Factorial Energy


10月,美国电池公司Factorial Energy表示,已将超过 100Ah 的锂金属电池 A 样品交付给汽车制造商进行测试。同时公司表示在马萨诸塞州梅休恩 (Methuen) 投资5000万美元建设的200MWh固态电池装配线进展顺利,建成后将是美国迄今为止最大的固态电池生产线。


美国初创全固态电池公司Quantum Scape


10月25日,美国初创全固态电池公司Quantum Scape 更新了其固态电池测试数据,其中整车客户测试的电池是A0样品,正极面容量达3.1mAh/平方厘米,已与高镍液体锂离子电池相关参数接近。在C/3充电以及C/2放电的测试条件,100%DoD下循环1000次容量保持率达95%。


韩国LG新能源


9月,LG新能源表示将于梧仓能源园区兴建半固态电池生产线,目标2026年商用化,能量密度大约在650Wh/L。在研发方面,据LG新能源在2023年世界动力电池大会上透露,在半固态成熟后,随后将使用更高容量的负极,如硅或金属锂,来提升能量密度。2028年将推出750Wh/L的聚合物固态电池和完成硫化物全固态电池开发,2030年推出超过900Wh/L的硫化物全固态电池。目前LG新能源正与韩国科学技术院(KAIST)、首尔大学等进行全固态电池产学研合作。


韩国三星SDI


三星SDI继2023年3月全固态试产线竣工后,于6月生产硫化物系全固态电池样品,目前位于首尔南部水原研发中心的固态电池试点生产线(S-line)已完工,正在进行全固态电池材料的验证。量产进度方面,据预计,公司将在2025年开发出大型电池生产技术;最后,计划2027年在蔚山量产全固态电池。此前2023年8月,三星SDI传出将扩建蔚山工厂,兴建LFP电池、全固态电池等产线,工厂占地面积将扩大1倍。


韩国SK On


目前,SK on正在研发两款全固态电池:聚合氧化物复合材料固态电池和硫化物固态电池,公司计划2026年完成这两款电池的早期原型,并在2028年实现商业化。目前SK on忠清南道大田市电池研究中心预计将于2024年完工。


日本丰田


7月,丰田汽车宣布了不含液态电解液的全固态电池将在2027年量产装车。同期,丰田正式宣布,已经发现了克服电解质体积变化导致全固态电池循环寿命较短这一难题的新技术,其研发的全固态电池充电不到10分钟即可行驶约1200公里。同时丰田计划通过固态电池的突破,到2026年将纯电动汽车的全球销量提高到150万辆,到2030年增至350万辆,实现纯电市场竞争力的恢复。


10月,丰田宣布与日本石化巨头出光兴产(Idemitsu Kosan)合作研发全固态电池,后续将在日本千叶县的出光兴产工厂内,设立小型的固态电解质量产设备并进行试生产。


日立造船


3月13日,日本工业设备大厂“日立造船”在2023年推出了第3款全固态电池试作品AS-LiB,容量可以达到5000mAh。该电池性能优越,具备广泛的工作温度范围、使用环境多样性等特征,因此可以在低温、高温环境下或是真空中进行充放电,适用于太空中使用的产品、半导体设备或是无法使用现有电池环境下的设备,并计划将该试制产品于今年上市。


日本大型电池企业“麦克赛尔(maxell)”


3月19日,据相关报道,日本大型电池企业“麦克赛尔(maxell)”将成为全球首次面向工业设备量产大容量全固态电池的企业,并于今年夏季开始生产用于工厂机器人的产品。据悉,maxell将投资20亿日元,于4月在京都事业所(京都府大山崎町)内建构产线,且目前正和多家工厂自动化厂商进行商谈,2030年度的营收目标为300亿日元。


科研动向


中科院电工研究所马衍伟团队在高性能固态电解质界面设计方面取得新进展


中科院电工研究所马衍伟团队在高性能固态电解质界面设计方面取得新进展。研究成果发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上。研究通过在去除残碱的石榴石表面上沉积10 nm聚多巴胺涂层,增加石榴石电解质在空气中的稳定性,为设计高性能全固态锂金属电池提供了新的途径。


天津工业大学康卫民教授团队在铁电纳米纤维复合固态电解质研究方面再获新进展


天津工业大学康卫民教授团队提出将1D铁电陶瓷基Bi4Ti3O12-BiOBr异质结纳米纤维(BIT-BOB HNFs)引入聚环氧乙烷(PEO)基体中,制备了高性能锂金属电池用纳米纤维复合固态电解质。相关研究发表在《先进能源材料》(Advanced Functional Materials)上。这是该团队基于此前报道的铁电陶瓷纳米纤维复合固态电解质(Kang, Weimin, et al. Energy Storage Materials 53 (2022): 192-203.)取得的新突破。


中国科学技术大学的马骋教授研究团队在固态电池领域取得了重要进展


中国科学技术大学的马骋教授团队开发的新型全固态锂电池电解质,实现了锂离子的快速传导和电池的稳定循环。这一突破性研究成果已在《自然》杂志上发表。团队成员姚宏斌教授表示,尽管将这些发现从实验室转化为实际应用面临挑战,但他们对未来十年内看到这些技术转化为续航里程超过2000公里的电动汽车产品抱有希望。据悉这种新型固态电解质,成本降低94%。如果能够产业化,势必改变目前动力电池格局。


上海科技大学合作团队开发全新全固态电解质材料体系


上海科技大学物质科学与技术学院谢琎课题组与赵英博课题组合作开发了一种基于自下而上合成玻璃态金属有机框架,来模块化设计非晶态固态电解质的通用策略。该策略为实现固态电解质的离子电导率和机械强度的最佳平衡提供了一条有效的途径,相关研究成果发表于国际学术期刊Nano Letters。


日本东京工业大学特聘教授菅野了次研究团队开发了新型固体电解质


日本东京工业大学特聘教授菅野了次等人组成的研究团队在美国《科学》杂志上发表论文,研究结果显示,利用高熵材料设计开发了一种高离子导电性的固体电解质,通过增加已知锂快离子导体的成分复杂性,使得锂离子电导率约为传统材料的2.3~3.8倍,从而能缩短电池充电时间,影响电池充电性能的指标较当前传统电池相比最多可提高3.8倍,为目前全球最高水平。


日本大阪公立大学林晃敏教授团队开发出了制造固态电解质的新材料


日本大阪公立大学开发出了用于制造全固态电池的固态电解质的新材料,在不使用资源分布不均的稀有金属锗的前提下,达到了纯电动汽车所需的部分性能。新材料是由林晃敏教授等人此次借助锂、磷和硫的化合物制造了不含锗的固体电解质,并将该电解质的离子电导率提高至之前的1万倍,达到制造纯电动汽车要求的水平。


美国开发出提高固态电池性能的新工艺


美国橡树岭国家实验室宣布,他们开发出一种加工工艺,可改善固态电池电解质的微观结构,大幅提升其性能,有助于研制出实用化的固态电池。研究论文已发表在《美国化学学会·能源通讯》杂志上。


政策动向


工业和信息化部等六部门《关于推动能源电子产业发展的指导意见》


1月3日,工业和信息化部等六部门联合发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,表示,支持开发超长寿命高安全性储能锂离子电池,优化设计和制造工艺,从材料、单体、系统等多维度提升电池全生命周期安全性和经济性推进聚合物锂离子电池、全气候电池、固态电池和快充电池等研发和应用。


四部门联合印发《新产业标准化领航工程实施方案(2023─2035年)》


8月24日,工业和信息化部等四部门联合印发《新产业标准化领航工程实施方案(2023─2035年)》,再新型储能方面提出,聚焦锂离子电池领域,研制电池碳足迹、溯源管理等基础通用标准,正负极材料、保护器件等关键原材料及零部件标准,以及回收利用标准。面向钠离子电池、氢储能/氢燃料电池、固态电池等新型储能技术发展趋势,加快研究术语定义、运输安全等基础通用标准,便携式、小型动力、储能等电池产品标准。


参考来源:

国家标准化管理委员会官网、中华人民共和国中央人民政府官网、各企业官网/公告、各地方融媒体中心、日经中文网、新华社、界面新闻等


(中国粉体网编辑整理/苏简)

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