2月27日,中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教與三位行業(yè)大咖就固態(tài)電池領(lǐng)域熱點話題展開討論與分享,助力電池新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級。

圖片來源:國聯(lián)民生

圖片來源:國聯(lián)民生

2月27日,國聯(lián)民生證券在江蘇無錫舉辦以“融匯江湖,潮涌向新”為主題的項目合作大會,大會聚焦資本市場新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新趨勢,匯聚各方智慧,探尋發(fā)展路徑,充分展現(xiàn)金融機構(gòu)助力資本市場健康發(fā)展的使命擔(dān)當(dāng)。

“固態(tài)-鋰電池未來之光”圓桌論壇活動

在新能源專場“固態(tài)-鋰電池未來之光”圓桌論壇活動現(xiàn)場,由中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教主持,與重慶太藍新能源有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人/副總裁李丹、溧陽中科固能新能源科技有限公司董事長吳凡、湖南恩捷前沿新材料科技有限公司副總經(jīng)理劉洋就固態(tài)電池領(lǐng)域熱點話題進行了深度交流與探討。電池網(wǎng)(微號:mybattery)節(jié)選了部分互動嘉賓精彩觀點,以饗讀者。

中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教

中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教

主持人:非常高興今天能夠與來自電池新能源領(lǐng)域的三位企業(yè)家共同探討資本市場關(guān)注的固態(tài)電池這一賽道。大家都知道,固態(tài)電池的技術(shù)路線主要以目前的半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和最后的全固態(tài)為主,相關(guān)企業(yè)有清陶能源、贛鋒鋰電、衛(wèi)藍新能源等,這三家已經(jīng)量產(chǎn)并裝車。

此外,各大材料、裝備制造等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在加速完善和配套,頭部上市公司寧德時代(300750)、比亞迪(002594)于近日宣布推出技術(shù)路線規(guī)劃和量產(chǎn)時間表。比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍在第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上透露,比亞迪將在2027年左右啟動全固態(tài)電池批量示范裝車應(yīng)用,2030年后實現(xiàn)大規(guī)模上車。

傳統(tǒng)的正極材料主要包括聚陰離子型結(jié)構(gòu)、層狀氧化物結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu),目前關(guān)注較多是新型正極材料,以高鎳為主,氧化物、硫化物、富鋰錳材料甚至是復(fù)合材料,在我看來,正極材料的變化是蠻多的,包括負(fù)極材料,到底是硅氧、硅碳還是合金材料。今天我們有幸邀請到三位企業(yè)家對這些熱點問題進行探討。首先,各位目前最看好的固態(tài)電池技術(shù)路線是哪種,簡單分析下原因。

太藍新能源聯(lián)合創(chuàng)始人/副總裁李丹

太藍新能源聯(lián)合創(chuàng)始人/副總裁李丹

李丹:從太藍自身來說,我們認(rèn)為氧化物聚合這條路線是最接近產(chǎn)業(yè)化的、能夠有一個長期發(fā)展的路線。它對正極材料兼容性特別強,太藍通過一系列系統(tǒng)性創(chuàng)新,把整個量產(chǎn)制造的良品率, 以及以前被認(rèn)為是瓶頸的電導(dǎo)率等一系列性能提上來。同時,因為兼容了更好、更多樣的材料,我們甚至可以在量產(chǎn)階段把成本控制在液態(tài)電池相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)。還有一些體系能夠低于磷酸鐵鋰成本,且性能表現(xiàn)還很突出。所以,我們認(rèn)為這條路線是大規(guī)模量產(chǎn)、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化最好的方向。

中科固能董事長 吳凡

中科固能董事長 吳凡

吳凡:從氧化物聚合物這條技術(shù)路線來看,它發(fā)展的時間比較長,而且接近產(chǎn)業(yè)化成本,性價比控制也很好。短期來看,氧化物聚合物這條路線在固態(tài)電池領(lǐng)域是比較適合量產(chǎn)的,并且像衛(wèi)藍新能源、清陶能源、包括太藍新能源也都受到資本市場火熱的追捧和關(guān)注。

長期看來,國家從政策層面,包括工信部、科技廳、發(fā)改委的項目,已明確支持硫化物這條技術(shù)路線。2023年12月,由國資委牽頭成立了中央企業(yè)固態(tài)電池聯(lián)合體,2024年1月成立中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺,以及幾個國家級平臺都明確定調(diào),硫化物是未來全固態(tài)電池終極方案和技術(shù)路線。像剛才于總提到的,2月在北京召開的第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上,包括寧德時代、比亞迪、一汽等已經(jīng)展現(xiàn)在硫化物方面的進展。所以,長期來看,硫化物是主流發(fā)展方向,我們也在積極布局,希望能夠在這個賽道上做好準(zhǔn)備,避免日韓彎道超車,畢竟日韓在硫化物這個路線上已經(jīng)布局了20多年。從目前的進展來看,很有可能在2026年到2027年推進產(chǎn)業(yè)化。國內(nèi)除了政策之外,產(chǎn)業(yè)方向也正在跟進,像寧德時代、比亞迪、國軒、廣汽等也都在走硫化物的技術(shù)路線,尤其從2023年下半年開始,已經(jīng)進行強勢布局,所以我認(rèn)為是有這樣一個發(fā)展趨勢的。

湖南恩捷副總經(jīng)理 劉洋

湖南恩捷副總經(jīng)理 劉洋

劉洋:恩捷主要做半固態(tài)和固態(tài)相關(guān)材料,服務(wù)于下游電池廠客戶。我們認(rèn)為氧化物路線和硫化物路線都非常具有前景,恩捷已經(jīng)布局氧化物和硫化物兩條技術(shù)路線,分別有2家控股子公司:江蘇三合電池材料科技有限公司是半固態(tài)氧化物路線,這條路線發(fā)展到極致也可以是全固態(tài),氧化物路線當(dāng)前處在快速發(fā)展?fàn)顟B(tài),未來在能量密度以及安全性都會有很大提升;湖南恩捷前沿新材料科技有限公司布局了全固態(tài)相關(guān)產(chǎn)品:硫化鋰、硫化物電解質(zhì)、硫化物電解質(zhì)膜,在不斷擴充產(chǎn)能。

至于哪一個技術(shù)路線會先爆發(fā),短期來看,氧化物已經(jīng)在量產(chǎn)初期,而且技術(shù)路線比較成熟,需要解決的主要是降本、客戶意愿和導(dǎo)入問題;硫化物路線不僅存在技術(shù)性問題、成本高,還有一些科學(xué)的問題沒有解決,所以硫化物路線會稍微慢一點,但從長遠來看,這條技術(shù)路線還是比較好的。

于清教:固態(tài)電池?fù)碛懈甙踩?、高能量密度、循環(huán)壽命長等優(yōu)點,但從目前來看,固態(tài)電池的成本是鋰電池的兩到三倍,所以大家普遍把量產(chǎn)時間放在2027年-2030年,成本高是主要問題,那么固態(tài)電池未來降本空間在哪里?

李丹:太藍是以做電芯為主的企業(yè),我們從系統(tǒng)角度去分析。未來,鋰電池的終局,成本一定是優(yōu)于現(xiàn)在的液態(tài)電池。從歷史角度去看,太藍去年11月跟頭部一家車企共同發(fā)布了“減材制造”的理念,現(xiàn)在的液態(tài)電池四大主材:正負(fù)極材料、隔膜、電解液,初步做半固態(tài)電池,我們就把電解液用量降到原來的一半多,甚至在一些性能要求下,我們把它降到一個準(zhǔn)固態(tài)的水平,電解液就會降低一部分成本。下一步,我們發(fā)布無隔膜半固態(tài)電池,這樣我們可以從電芯層面把一些主材徹底取消,再往下,我們希望把電解液去掉,這樣就能夠完成全固態(tài)電池的階段。負(fù)極材料方面,我們也會想辦法取消掉,完成無負(fù)極電池階段。這時的電池,四大主材只剩下正極材料,當(dāng)然也要配合上我們固態(tài)電解質(zhì)層這樣一個應(yīng)用配置。這就是我們?nèi)ツ臧l(fā)布的“4321減材制造”理念,從BOM層面就把它整體的成本結(jié)構(gòu)優(yōu)化起來。

第二是制造層面,這是電池生產(chǎn)中關(guān)鍵的成本結(jié)構(gòu),其中包括能耗、良品率、生產(chǎn)效率等,都是影響成本的重要因素。目前來看,半固態(tài)電池階段,一直取消到無隔膜電池的這個階段,我們都能夠去兼容目前的液態(tài)電池產(chǎn)線,這時,我們良品率的角度也能夠達到跟液態(tài)電池持平的水準(zhǔn)。所以目前在半固態(tài)電池階段,成本能夠達到液態(tài)電池水平,在全固態(tài)電池成本上,我們希望全產(chǎn)業(yè)鏈,包括材料廠商,設(shè)備廠商一起努力,能夠?qū)崿F(xiàn)甚至遠低于當(dāng)前液態(tài)電池水平的成本結(jié)構(gòu)。

于清教:太藍李總談到兩點,一個是材料,一個是設(shè)備。這兩點在電池體系里成本占比非常高。這跟鋰電池一樣,材料和設(shè)備兩部分,特別是材料,占比百分之七八十。所以材料這方面還是很重要的。吳總,談下您的看法。

吳凡:中科固能聚焦硫化物賽道,所以我主要講一下對硫化物全固態(tài)電池降本的理解。目前來看,當(dāng)前全固態(tài)電池主要成本來自硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料。但硫化物材料的價格非常高,所以未來降本最大的來源是硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料,這也是為什么中科固能在去年年底就已經(jīng)建了百噸級連續(xù)自動化的硫化物電解質(zhì)材料生產(chǎn)線。我們希望能夠通過產(chǎn)能的擴大、工藝的改進和優(yōu)化、環(huán)境的控制、良品率的提升以及減少人工干預(yù),實現(xiàn)全過程自動化來降低硫化物材料的成本。

另外一個核心要點是當(dāng)下硫化鋰價格非常高,作為硫化物的核心原材料之一,硫化鋰當(dāng)前市場價格甚至達到500萬/噸,硫化鋰的價格無法下降,那么硫化物材料也不可能降價。未來硫化鋰的原材料一定是要回歸到它的元素成本。實際上,我們國內(nèi)包括日韓對于硫化物這條線路很有信心,就是因為硫化物原材料的元素價格非常低,所以未來大規(guī)模量產(chǎn)時,我們有信心完成材料端的降本。    

此外,還有一些科學(xué)問題,全固態(tài)電池和固液混合以及液態(tài)電池不一樣,生產(chǎn)過程引入全新設(shè)備和工藝,這種情況下科學(xué)問題沒解決,再加上李總提到的良品率問題,對于固液混合電池是如此,對于全固態(tài)電池來說更加嚴(yán)重。所以這也是未來全固態(tài)電池降價的方向,提高競爭力的空間。剛才于總提到量產(chǎn)時間普遍為2027年-2030年,在我們看來,從2024年到2027年主要是政策驅(qū)動,2027年以后會是市場驅(qū)動,所以真正降價和大規(guī)模應(yīng)用,極有可能在2027年以后。

于清教:吳總實際談的是電池原材料的問題,市面上原材料價格過高。第二是良品率問題,湖南恩捷劉總也是深有感觸。國內(nèi)的10多家頭部隔膜工廠我大都參觀過,他們降成本最有效的一點是客戶采購量大,工廠24小時運轉(zhuǎn)不停,此外,良品率還取決于設(shè)備工藝。劉總談?wù)勀愕目捶ā?/p>

劉洋:我主要講下硫化物的情況,目前來說硫化物最大的問題是成本高,和傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池類似,硫化物的降本過程也要通過規(guī)模化生產(chǎn)、供應(yīng)鏈完善以及技術(shù)迭代來逐漸實現(xiàn)。硫化物未來降本最需要解決的問題是硫化物電解質(zhì)降本,成本要從每噸幾千萬元降到每公斤千元級別,才可能和現(xiàn)在液態(tài)鋰電池進行競爭。除了BOM成本要降低之外,還有從設(shè)備、工藝等上去降本。

于清教:剛才降本主要說了材料、設(shè)備是很大的一個部分。所以下一步無論是半固態(tài)電池,還是全固態(tài)電池,關(guān)于電池材料的資源問題,大家還需要多警惕。鋰鈷鎳三大材料,國內(nèi)都不占優(yōu)勢,鋰資源主要集中在西澳、智利、阿根廷;鈷呢,80%都在剛果(金);鎳主要在印尼、東南亞一帶,所以我們還要在關(guān)鍵材料上下功夫。

除了材料和設(shè)備,現(xiàn)階段固態(tài)電池的技術(shù)難題大家都知道,第一固-固界面穩(wěn)定性問題,第二離子電導(dǎo)率的問題,第三?鋰枝晶生長問題,這三個技術(shù)問題解決不了,或者我們的正負(fù)極電解質(zhì)體系解決不了,降本怎么降?

李丹:從我們角度來看,氧化物聚合這條路線上現(xiàn)在的電導(dǎo)率已經(jīng)能夠做到接近液態(tài)電池的水平,同一個量級。我們采用工業(yè)制膜技術(shù),把固態(tài)電解質(zhì)層做薄,這樣確保整個內(nèi)部可控,它的整體體現(xiàn)在電芯層面的充電速度,也能夠做到全程4C以上。同時,我們結(jié)合工業(yè)化量產(chǎn)、制膜技術(shù),把它的整體性能提上來,這是我們追求的目標(biāo)。

選擇氧化物聚合這條路線,因為它跟正負(fù)極之間的反應(yīng)少得多,同時它的穩(wěn)定性比較好。還能兼容足夠?qū)挿旱恼?fù)極材料。去年我們發(fā)布的全固態(tài)鋰電池,能量密度達到720Wh/kg,單體的容量也達到了120Ah,所以這也是一個非常核心的方向。

至于?鋰枝晶問題,在我們體系里,自制膜技術(shù)已經(jīng)能夠一定程度上抵制?鋰枝晶本身的生長。 

于清教:當(dāng)三個問題交織在一起時就會比較難解決,吳總,你在做實驗室小批試驗到小試驗量產(chǎn)中遇到最大的挑戰(zhàn)是什么?

吳凡:硫化物是一個非常好的全固態(tài)電池材料體系,目前,像中科固能去做連續(xù)自動化的百噸級硫化物材料生產(chǎn)線,還有百兆瓦時電芯線的這種建設(shè),最大的難度來自硫化物全固態(tài)是一個全新的領(lǐng)域,它的市場是沒有培育的。所以,我們的供應(yīng)商不像氧化物固液混合電池來得多,我們的供應(yīng)商幾乎是零。我們建一條硫化物材料的生產(chǎn)線,沒有設(shè)備生產(chǎn)商能夠提供已有的成熟方案,每一個環(huán)節(jié)都需要我們自己去拼出來。

此外,相比于太藍新能源,包括衛(wèi)藍、清陶這些固液混合電池的市場,我們是新興的小眾市場,但是,這個市場的發(fā)展趨勢非???,去年我們是在公斤級的一個訂單量,今年最大的客戶有噸級的硫化物材料需求,第二大客戶也到了百公斤級需求。至于全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈配套設(shè)備我們計算過,在80-100臺設(shè)備左右。在這些設(shè)備當(dāng)中,積極一些是50%,保守一些,60%-70%的設(shè)備都要優(yōu)化改動,甚至完全替代。

所以目前來說,主要的卡點在原材料的降價和電芯制備工藝的改進與成熟化,未來兩三年應(yīng)該都是這樣的趨勢,但到2026年底,無論是材料的價格,還是全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的設(shè)備都會達到一個相對比較成熟的水平,應(yīng)對2027年的市場,預(yù)估硫化物全固態(tài)電池會達到GWh級別左右的規(guī)模。

于清教:我們做固態(tài)電池產(chǎn)品的研發(fā),不能靠一個企業(yè)單打獨斗,而要依靠整個電池產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力,聯(lián)合研發(fā),才能走上一條可持續(xù)的生態(tài)鏈。劉總,談?wù)勀目捶ǎ?/p>

劉洋:湖南恩捷前沿新材料科技有限公司主要做固態(tài)電解質(zhì),我針對電導(dǎo)率和界面這兩點談?wù)?,硫化物的電?dǎo)率比較好,但把它做成更小顆粒時,要保證電導(dǎo)率不損失也是技術(shù)難點之一,目前公司經(jīng)過工藝優(yōu)化已經(jīng)解決了這個難點;另外界面的問題,除了添加聚合物,我們也了解到其他一些化合物也可做成有導(dǎo)離子性,或者代替粘結(jié)劑作用的一些物質(zhì),可以從優(yōu)化材料去探索解決方案,此外,還可以通過電池結(jié)構(gòu)或者優(yōu)化工藝去解決界面問題。 剛才吳總講的內(nèi)容我們也深有體會,從硫化鋰到電解質(zhì)的設(shè)備,確實很難找,就是從零開始,摸石頭過河的狀態(tài),我們也在努力解決設(shè)備配套問題,這也是做硫化物的一個難點。

于清教:不管半固態(tài)也好,固態(tài)也好,都是未來應(yīng)用場景的重要一環(huán),也都是我們市場的需求,面對未來廣闊的各種市場應(yīng)用場景空間,如3C、無人機、eVtol、人形機器人、乘用車等,大家最看好的是哪個市場? 

吳凡:當(dāng)前應(yīng)用場景對于硫化物全固態(tài)電池來說,還是比較艱巨的,因為硫化物太貴,應(yīng)用場景在eVtol或人形機器人這兩個方向可以嘗試;動力電池方面,盡管GWh級別在2027年之前屬于覆蓋范圍內(nèi),但我認(rèn)為短期內(nèi)還無法讓市場接受;3C方面,硫化物全固態(tài)電池還存在外加壓力的問題,這個問題需要等改進后從本身性能上去適應(yīng);另外,軍工航空這些應(yīng)用領(lǐng)域會比較合適。

李丹:對于太藍來說,半固態(tài)電池已經(jīng)跟進頭部整車廠商,明年大家就會買到,我們半固態(tài)電池不僅能量密度高,支持超快充,10分鐘左右能充電到80%,而且成本具有優(yōu)勢。全固態(tài)電池的規(guī)劃跟吳總這邊比較類似,也是跟合作伙伴一起去做,2025年會有原型發(fā)布,2026年是集中驗證測試階段,2027年希望能夠做到量產(chǎn)?,F(xiàn)在看到像剛才講的eVtol、機器人,尤其是服務(wù)型的機器人,電池方面還存在一定瓶頸,所以客戶也推動我們?nèi)プ鱿嚓P(guān)嘗試,預(yù)期在今年有一些原型產(chǎn)品,2026年就會有一些突破,2027年可能會進入用戶手里。

于清教:感謝三位嘉賓帶來的精彩分享。固態(tài)電池賽道這條路很難,還有許多待解的問題,當(dāng)然也就意味著有更多機會。公安部數(shù)據(jù)截止到2024年12月31日,我們新能源汽車保有量3180萬輛,今年我們預(yù)計是1500萬輛,所以賽道對了,越努力越幸運。

其次,我們還要學(xué)會與時俱進。如今,DeepSeek、大數(shù)據(jù)等人工智能大模型的出現(xiàn),為我們帶來了許多新機遇。從事鋰電池和固態(tài)、半固態(tài)電池研發(fā)的人員,也可以利用DeepSeek和先進的算法來解決鋰電池在生產(chǎn)制造過程中,以及在整車應(yīng)用中遇到的問題,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷成熟,這些先進技術(shù)也將逐漸滲透到電池新能源行業(yè)中,為行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供新的動力。

由于時間關(guān)系,我們的分享就到這里,感謝大家的聆聽。

(以上觀點根據(jù)論壇現(xiàn)場整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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