比丰田、日产还快?广汽固态电池2026年量产上车

本文来源:时代财经作者:李卓玲

固态电池赛道正在不断释放利好信号。

日前,广埃安发布消息称,其实验室完成固态电池的界面改性技术试验验证,公布了新的技术突破。该技术将使固态电池的寿命衰减降低50%,150周循环后,电池容量能够保持在90%以上。

11月23日,埃安方面对时代财经称,“我们自主投的因湃电池(工厂)将在12月竣工投产,到时可以关注一下是否有进一步信息披露。”而几天前,广集团刚在2023广州展上官宣,其将固态电池、无钴电池、低钴电池、钠离子电池等列入关键技术攻关。其中,全固态电池计划在2026年实现装搭载,埃安旗下高端豪华品牌昊铂将率先采用。

这一时间或比早已在这一赛道深耕多时的丰田、日产等老玩还要早。11月23日,时代财经从丰田中国方面了解到,丰田全固态电池相关进展已于今年6月ToyotaTechnicalWorkshop上公布,计划于2027年-2028年实用化,并于其后以量产化为目标努力。

同样,日产也为全固态电池的量产化路制定了明确的规划:2024年启动试点工厂,2028年前量产上市。日产中国方面人士11月23日对时代财经称,试点工厂在日本横滨。

据悉,基于能量密度、安全性能等优势,固态电池曾被视作下一代电动发展的“终极解决方案”,甚至被冠以燃油“终结者”、锂电“圣杯”等名号。不过,受制于固态电解质材料、成本等难题,全固态电池的量产此前一直处于“跳票”阶段。

而如今,随着各企量产时间表的披露,全固态电池似乎已进入量产前夜。

巨头押注

“固态电池普及日,就是燃油退出历史舞台时。”对于固态电池的江湖地位,新能源行业曾流传着这样的“神话”。

据悉,依据电解质分类,锂电池可分为液态、半固态、准固态和全固态四大类,其中半固态、准固态和全固态三种统称为固态电池。

川财证券研报指出,与传统液态锂电池相比,全固态电池在安全性方面更加优秀。固态电池使用的固态电解质具有不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性,使得电池对温度的敏感性降低。固态电解质是固态电池的核心,电解质材料的选择,与电池的各项性能参数,如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命息息相关。

由于固态电池采用全新固态电解质取代当前有机电解液和隔膜,具有高安全性、高体积能量密度,同时与不同新型高比能电极体系(如锂硫体系、金属-空气体系等)具有广泛适配性,可进一步提升质量能量密度,从而有望成为下一代动力电池的终极解决方案,引起广泛关注。

根据EVTank的预测,至2030年全球固态电池渗透率有望达到10%,需求达到276.8GWh。2023-2030年,全球固态电池需求增长的CAGR为63.7%。

基于其在能量密度和安全性等方面的优势,以及光明的市场前景,全固态电池这一赛道上,早已聚集了众多玩,其中就包括大众、宝马、日产等企巨头。作为燃油时代的霸主,丰田更是这一技术的拥趸。

据公开料显示,丰田早在2008年就布局固态电池;2012年其在世界范围首发硫化物固态电池。丰田中国本月5日消息称,BEV是丰田践行全路径战略的重要举措,全固态电池是支撑其发展的重要组成部分,由于其电解质为固体,导电离子能够更快捷地移动,进而缩短充电时间,实现更持久的续航以及更充沛的动力。全固态电池计划于2027~2028年投入实际应用。对于这一技术何时导入中国市场,丰田中国对时代财经称,目前还无法回答。

日产也在酝酿大招。东风日产在2023广州展期间称,日产迎来全固态电池技术的前瞻性突破,率先抢滩新能源全新核心领域。同时,日产为全固态电池的量产化路制定了明确的规划:2024年启动试点工厂,2028年前量产上市。聚焦中国市场需求,东风日产将加快导入日产新技术、新产品。

而在国内市场,据川财证券称,近十年,国内关于固态电池的专利申请保持上升势头,从2018年的114项专利申请到2022年的247项专利申请,五年时间专利年申请数量增长了116.67%。国内企业进入固态电池行业,主要分为三种:将固态电池的研发与产业化作为主营业务的企业,比如卫蓝新能源、清陶能源等;传统锂离子电池企业进军固态电池相关业务,比如赣锋锂业、比亚迪等;主营业务非电池相关,转型进入固态电池行业。

作为企玩,此次,广集团释放的量产落地时间表似乎比丰田、日产等跨国企巨头更快一步。

据埃安官方消息称,广埃安实验室通过固态电解质成分特殊设计,在负极表面诱导形成界面缓冲层,可有效降低界面阻抗,同时提升界面稳定性。在试验测试中,常规固态电池经历150周循环后容量大幅衰减至80%;采用界面改性技术的固态电池循环稳定性显著提高,150周容量保持率>90%,电池寿命衰减率降低了50%。此外,新型固态电解质、固固界面改性等相关技术也在加速开发中,以期实现固态电池综合性能的持续优化。

比丰田、日产还快?广汽固态电池2026年量产上车

“此次固态电池技术的新突破,将进一步加速昊铂相关产品量产应用固态电池的进度。”埃安方面称,除了在产业的应用外,在无人机产业、机器人产业、机械外骨骼、医疗科技等对电池有高度轻量化要求的领域,固态电池在性能和重量上的跨越性提升也将带来行业桎梏的突破,带来更多的想象与可能。

量产难:材料破局、成本高

全固态电池虽好,但狂欢多年以来,其量产并不易,行业曾经历多次“跳票”,在前述时间表背后,此次是否能顺利完成市场化,仍是未知数。

以丰田为例,继2012年在全球首发硫化物固态电池后,其随后曾宣布将在2020年~2025年间,推出十款以上采用固态电池的纯电。然而,在2021年的一场名为“2030电池战略会”的活动上,丰田口风突变,坦诚在高能量密度的全固态电池方面研发进展不乐观,在合适的硫化物电解质材料这一关键课题上一直未能破局。直至今年年中,其在一场技术说明会上宣称,已找到很好的材料,能够在2027年至2028年实现固态电池商业化,向市场投放配备全固态电池的纯电动。

不过,对于这一时间表,部分行业人士持保留意见。在今年7月举行的2023年中国论坛上,宁德时代首席科学吴凯表示,全固态电池目前还有些行业核心问题亟待解决。“如果丰田说今天能量产全固态电池,我是持怀疑态度的,目前全行业谁都不具备量产全固态电池的能力。至于到2027年能否量产,作为技术人员,我也很难说得准确。”

中银证券研报指出,固态电解质是固态电池中最为关键的部件,其技术路线可分为聚合物、氧化物、有机-无机复合、硫化物等。其中,聚合物固态电解质发展较早,已在部分领域实现应用,但其在室温下离子电导率低,升温后离子电导率提升但存在消耗能量和增加成本的问题;氧化物固态电解质综合性能好,制约其发展的重要因素是电解质和电极间界面阻抗较大,界面反应造成电池容量衰减;硫化物固态电解质与锂电极的界面稳定性较差,但由于离子电导率极高、电化学稳定窗口较宽,受到了众多企业的青睐,尤其是日韩企业投入了大量金进行研究。有机-无机复合电解质结合聚合物和无机电解质的优点,近几年在性能研究方面取得了较大的进步,产业化进展较快。

除了电解质材料外,高昂的成本也是一大难题。

有电池业界从业人士对时代财经表示,全固态电池目前主要的研究方向在于固态电解质的长期稳定性等。不过,从成本上看,量产后或也很难大面积应用于主流型,成本较高。“固态电池能量密度很高,普通乘用用它或是大材小用,目前新能源早就从卷技术跨入到卷成本的阶段了,便宜是王道。”

据澎湃新闻援引《日本经济新闻》报道,要普及全固态电池关键是要开发新的量产工艺。日本科学技术振兴机构的估算结果显示,硫化物固态电池的生产成本为每千瓦420美元到2450美元,比目前使用的锂电池高出4到25倍。

值得关注的是,在全固态电池量产尚需时日下,半固态电池近两年来按下“加速键”。

东吴证券研报指出,目前全固态电池工艺并不成熟,仍处于研发阶段,存在离子电导率低、循环寿命差、倍率性能差、成本高昂等问题,制约了商业化进程。而半固态电池作为液态电池和全固态电池的过渡方案,兼具安全性、能量密度和经济性,因此率先进入产业化阶段,已率先切入无人机等高端消费领域。

近两年来,蔚来、上、东风、赛力斯等企宣布将陆续推出半固态版型,续航里程可达约1000km。其中,今年5月,上集团和清陶能源签署增扩股协议和战略合作框架协议。彼时官方称,上集团和清陶能源将于今年成立合公司共同开发新一代固态电池产品,安全性能、能量密度、成本均优于传统磷酸铁锂电池。在此基础上,2025年上半年起智己、飞凡、荣威、MG将推出多款相关量产型,全年销量将突破“十万辆级规模”。对于半固态电池目前有否更新的进展,上集团方面11月24日对时代财经称,一直在进行当中。

蔚来则于2021年发布150kWh半固态电池,彼时称其续航里程达1000km,计划于2022年四季度开始交付。不过,秦力洪在今年年中的NIOPowerDay2023活动上表示,150度电池包的研发和验证比预计时间要长,预计的7月底还要再稍等。“150度电池包的运营准备没有停,日租服务就是迎接它的到来,我们希望150度电池包在上线的时候,主没有更大的经济压力”。对于该电池目前的进展,时代财经也采访了蔚来方面,相关人士回应称,目前还没有更新的消息。

“半固态电池2024年预计实现开启规模化量产,规模有望达到5GWh,并逐渐具备经济性,2025年成本有望降低至0.9元/Wh,全固态电池预计2030年开始商业化,预计量产仍需5-10年时间。”前述东吴证券研报称。

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