1、半固態(tài)電池概述 根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)半固態(tài)電池行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告(2024-2031年)》顯示,鋰離子電池根據(jù)電解質(zhì)不同可以分類為液態(tài)鋰電池、固態(tài)電池兩類。固態(tài)電池包括半固態(tài)電池、準(zhǔn)固態(tài)電池和全固態(tài)電池。半固態(tài)電池是液態(tài)鋰電池向全固態(tài)電池過(guò)渡的階段,半固態(tài)電池的裝車量產(chǎn),能夠提供一個(gè)緩沖階段,為全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的提前布局打下基礎(chǔ)。半固態(tài)電池電芯中固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)均存在,電解液含量占比在5%-10%;固態(tài)電池由于固態(tài)電解質(zhì)具有不易燃性、耐高溫、無(wú)腐蝕和不揮發(fā)等特點(diǎn)。 鋰離子電池分類 名稱 | 定義 | 液態(tài)鋰電池 | 電芯在制造過(guò)程中只含有液態(tài)電解質(zhì),不含有固態(tài)電解質(zhì),包括液態(tài)鋰離子電池和液態(tài)金屬鋰電池。 | 凝膠電解質(zhì)鋰電池 | 屬于液態(tài)鋰離子電池范疇,電芯中液態(tài)電解質(zhì)以凝膠電解質(zhì)形式存在,不含固態(tài)電解質(zhì)。 | 半固態(tài)電池 | 電芯中固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)均存在,液態(tài)電解質(zhì)的質(zhì)量或體積的比例相對(duì)較大,電解液含量占比在5%-10%。 | 準(zhǔn)固態(tài)電池 | 電芯中固態(tài)電解質(zhì)的質(zhì)量在電芯中較高或者體積較大,同時(shí)含有少量液態(tài)電解質(zhì),電解液含量占比在0%-5%。 | 混合固液鋰電池 | 電芯中同時(shí)存在液態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)。前述半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、固態(tài)電池等均為混合固液鋰電池的一種。 | 全固態(tài)電池 | 電芯由固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)材料構(gòu)成。在工作溫度范圍內(nèi),電芯不含有任何質(zhì)量及體積分?jǐn)?shù)的液態(tài)電解質(zhì),也可稱為“全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池”,能夠充放電循環(huán)的可進(jìn)一步稱為“全固態(tài)鋰二次電池”或“全固態(tài)電解質(zhì)鋰二次電池”。 |
資料來(lái)源:觀研天下整理 2、半固態(tài)電池落地能見度高,國(guó)產(chǎn)企業(yè)布局遙遙領(lǐng)先 半固態(tài)電池保留隔膜與部分電解液,工藝設(shè)備與液態(tài)電池的重合度較高,能套用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)業(yè)鏈,有望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。因此,藍(lán)新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技等國(guó)產(chǎn)企業(yè)選擇半固態(tài)電池作為過(guò)渡階段產(chǎn)品,積極進(jìn)行研發(fā)與產(chǎn)能布局。目前,經(jīng)過(guò)裝車驗(yàn)證的半固態(tài)電池能量密度最高可達(dá)368Wh/kg,相較于成熟高鎳三元電池提升40%左右,截至2023年底國(guó)內(nèi)公開發(fā)布的半固態(tài)電池產(chǎn)能規(guī)劃合計(jì)已達(dá)240GWh。 液態(tài)鋰電池、半固態(tài)電池和全固態(tài)電池的性質(zhì)對(duì)比 性質(zhì) | 液態(tài)鋰電池 | 半固態(tài)電池 | 全固態(tài)電池 | 電解質(zhì)類型 | 液態(tài)電解質(zhì) | 液態(tài)電解質(zhì)+固態(tài)電解質(zhì) | 固態(tài)電解質(zhì)(包括聚合物固態(tài)電解質(zhì)、氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)等類型) | 負(fù)極材料 | 石墨負(fù)極或硅碳負(fù)極 | 石墨負(fù)極或硅碳負(fù)極 | 石墨負(fù)極、硅碳負(fù)極、金屬鋰 | 隔膜 | 有隔膜 | 有隔膜,并涂覆固態(tài)電解質(zhì)材料 | 無(wú)隔膜 | 安全性能 | 安全性相對(duì)較差 | 安全性有所改善 | 安全性高 | 能量密度 | 可達(dá)300Wh/kg | 可達(dá)400Wh/kg | 可達(dá)500Wh/kg以上 |
資料來(lái)源:觀研天下整理 我國(guó)主要企業(yè)半固態(tài)電池布局 電池企業(yè) | 半固態(tài)布局進(jìn)展/目標(biāo) | 能量密度(Wh/kg) | 產(chǎn)能規(guī)劃 | 衛(wèi)藍(lán)新能源 | 2022年11月首顆電芯下線,2023年6月裝車交付 | 360 | 50GWh;一期2GWh已建 | 清陶能源 | 計(jì)劃2024年第一代電池搭載智己新車,開始生產(chǎn)第二代電池 | 一代368;二代400-500 | 35GWh | 太藍(lán)新能源 | 半固態(tài)電池樣品已向多家主機(jī)廠送樣測(cè)試;重慶0.2GWh工廠滿產(chǎn),2GWh工廠預(yù)計(jì)6月投產(chǎn) | 350 | 12.2GWh;一期0.2GWh投產(chǎn);二期2GWh在建 | 領(lǐng)新新能源 | 規(guī)劃2024年實(shí)現(xiàn)3GWh建成投產(chǎn),2026年實(shí)現(xiàn)10GWh量產(chǎn) | 380 | 20GWh,一期投產(chǎn) | 輝能科技 | 2013年首條中試線開始運(yùn)營(yíng);2017年10月40MWh消費(fèi)類產(chǎn)線投產(chǎn);2023年臺(tái)灣3.5GWh動(dòng)力類產(chǎn)線投產(chǎn) | 270 | 120GWh;已投產(chǎn)3.5GWh | 寧德時(shí)代 | 凝聚態(tài)電池首先應(yīng)用于民用電動(dòng)載人飛機(jī)項(xiàng)目的合作開發(fā),車規(guī)版本預(yù)計(jì)量產(chǎn)在即 | 500(飛機(jī)用) | —— | 孚能科技 | 2023年1月,嵐圖追光首批搭載孚能科技半固態(tài)電池的車型下線;第二代半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化開發(fā)階段 | 330 | —— | 贛鋒鋰電 | 一代產(chǎn)品已經(jīng)開始量產(chǎn);二代產(chǎn)能建設(shè)中 | 一代260;二代400 | 40GWh;一代4GWh | 國(guó)軒高科 | 通過(guò)測(cè)試進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段 | 360 | —— | 蜂巢能源 | 已完成第1代方形短刀、軟包半固態(tài)電池技術(shù)開發(fā),通過(guò)針刺安全測(cè)試;2代半固態(tài)電池體系開發(fā)中 | 一代230-270;二代350 | —— | 億緯鋰能 | 完成設(shè)計(jì)定型,裝車驗(yàn)證中 | 330 | —— | 中創(chuàng)新航 | 技術(shù)儲(chǔ)備 | 貧液化400;半固態(tài)450;準(zhǔn)固態(tài)500 | —— | 冠盛股份 | 2024年1月,與東馳新能源成立合資公司擬開展固態(tài)動(dòng)力電池、半固態(tài)儲(chǔ)能電池生產(chǎn)制造 | 350-450 | —— |
資料來(lái)源:觀研天下整理 3、半固態(tài)裝車元年已至,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快 自2021年1月9日,蔚來(lái)在NIO Day上發(fā)布150kWh半固態(tài)電池包后,其他車企與電池廠也積極布局,并且從2022年開始逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)與裝車交付。數(shù)據(jù)顯示,2023年,衛(wèi)藍(lán)新能源、贛鋒鋰電等企業(yè)的固液混合態(tài)電池實(shí)現(xiàn)批量裝車,裝車量約0.8GWh,其中衛(wèi)藍(lán)新能源11月、12月裝車量分別為0.41GWh和0.35GWh,標(biāo)志著半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程大幅提速。 我國(guó)半固態(tài)電池裝車進(jìn)展 車企 | 車型 | 電池供應(yīng)商 | 裝車進(jìn)展 | 東風(fēng) | E70 | 贛鋒鋰電 | 2022年1月批量下線 | 嵐圖 | 追光 | 孚能科技 | 2023年1月首批量產(chǎn)下線,電池包電量82kWh | 蔚來(lái) | ET7 | 衛(wèi)藍(lán)新能源 | 2023年6月裝車交付,電池包電量150kWh,續(xù)航超1000km | 長(zhǎng)安深藍(lán) | S7 | 自研 | 2023年4月亮相上海車展,目前已經(jīng)進(jìn)入工程化研發(fā)階段,計(jì)劃2025年搭載整車應(yīng)用 | 賽力斯 | SERES-5 | 贛鋒鋰電 | 2023年裝車上市 | 上汽 | —— | 清陶能源 | 預(yù)計(jì)2025年大規(guī)模量產(chǎn),續(xù)航里程超1000km |
資料來(lái)源:觀研天下整理 4、我國(guó)半固態(tài)電池行業(yè)需求規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng),2030年有望超過(guò)60GWh 綜上所述,在各大車企與電池廠積極布局與規(guī)劃產(chǎn)能,再加上新能源汽車產(chǎn)銷量持續(xù)上升的趨勢(shì)下(新能源汽車是半固態(tài)電池最主要的市場(chǎng)),我國(guó)半固態(tài)電池行業(yè)需求規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng),具備強(qiáng)大的想象空間。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2023年,我國(guó)半固態(tài)電池行業(yè)在新能源車汽車市場(chǎng)中樂(lè)觀需求量達(dá)2.5GWh,滲透率為1%,保守需求量為1.7GWh,滲透率為0.7%;預(yù)計(jì)到2030年,我國(guó)半固態(tài)電池在新能源汽車市場(chǎng)中樂(lè)觀需求量為90.0GWh,保守需求量為61.4GWh。(半固態(tài)電池在新能源汽車市場(chǎng)中需求量=新能源汽車對(duì)鋰電池需求量×半固態(tài)電池滲透率) 數(shù)據(jù)來(lái)源:觀研天下整理 數(shù)據(jù)來(lái)源:觀研天下整理(WYD)
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