能源与人工智能融合:固态电池产业化进展引领新能源革命
“'能量 +人工智能'影响人类的未来。” 2月28日下午,在Wuxi举行的Guolian Minsheng Securities Project Project会议的新能源特别会议上,Jiangsu已满。参加了研讨会的科学研究专家说。
这种理解已成为行业的共识。这个新的能源特别会议的主题涉及固态电池,钙钛矿和受控核融合等尖端能量场。其中,固态电池工业化进展的主题引起了很多关注。在这方面,一线研究机构和企业的代表分享了他们最新的进度和趋势分析。
技术显示了整合的趋势
凭借在能量密度,安全性和循环寿命方面的优势,固态电池正在引导电池技术的新一轮革命。从技术发展趋势的角度来看,目前有四种用于固态电池的主要技术途径:氧化物,硫化物,卤化物和聚合物。
中国科学院上海硅酸盐学院能源材料研究中心主任张陶(Zhang Tao)介绍,基于补充优势的原则,固态电池的四个技术途径已经显示出整合的趋势。 “氧化物 +聚合物”和“硫化物 +卤化物”的组合已从实验室概念转变为工程验证。这种融合不仅可以解决单个材料的性能缺点,而且还可以通过协同效应来促进多融合的横向路径创新,从而诞生新一代的电解质和全稳态的电池系统。
张陶认为,从固定混合到全稳态电池的过渡不是线性的过渡,而是创新的综合技术突破。有必要在关键节点上实现“不连续的创新”,例如超薄的高离子导电莱特膜,短路接触和离子晶体界面的动态稳定性,干燥过程和设备,并从混合状态到全稳态状态。
从技术路线的角度来看,吉利·敏申证券研究所ICN行业的首席分析师张列认为,聚合物,氧化物,卤化物和硫化物的四种途径具有自己的优势和缺点。其中,硫化物的电导率更高,并且可能在将来成为主流。
中国冈港新能源技术有限公司的董事长Wu Fan率领该团队建立了世界上第一个100吨硫化物固体固体固体电解质材料生产线。他认为,预计将来将被硫化物进行工业化。
Hunan Enjie Frontier New Material Technology Co.,Ltd.的副总经理Liu Yang介绍了该公司在氧化物和硫化物路线中有布局。当谈论哪种路线将首先爆炸时,他认为当前的氧化技术路线更加成熟,需要解决的是降低成本和客户介绍的问题。硫化物路线上仍然存在一些科学问题,并且该路线可能会慢一些,但是长期趋势是乐观的。
明年和次年可能是批量生产的关键节点
固态电池的快速发展是市场需求升级和技术迭代定律的结果。如果在大规模的商业应用中使用了所有固定电池,那么新的能源车辆和储能市场将经历根本的变化。世界上的主要国家和领先的企业将固态电池列为战略技术,各行各业的政策支持和投资将有助于他们加速工业化。
我国的许多汽车公司都提出了一个时间表,以推出固态电池。该行业认为,2026年至2027年可能会成为固态电池技术突破的关键节点。但是,为了实现这一时间表,工业连锁店的专家和学者承认,仍然存在许多挑战。
“目前,固体混合电池已经进入了初始市场阶段,而且全稳态的电池仍处于开发阶段。”张陶说,在2024年,固体混合电池约为90%,全稳态的电池主要是飞行员线,并且仍然存在稳定供应的差距。
张陶介绍,目前,氧化物电解质的质量生产已经提前提前,达到了100吨的生产能力,满足了大于1GWH的固态电池的质量生产需求;硫化物和卤化物电解质的质量生产过程也在加速,但是成本敏感性很高,需要进一步降低成本。预计生产能力可以满足飞行员的需求和全稳态电池的小规模生产。
“我们选择了硫化物技术路径。这是一件困难而正确的事情。最大的问题是市场仍在耕种,工业供应链仍在培养和种植。”说到工业化过程中的困难,吴范举了一个例子,例如,如果我们想建立硫化物生产线,则没有设备制造商可以提供完整的解决方案,并且几乎需要优化和转换设备和过程的60%至70%。
值得认识的是,与固体液体电池市场相比,全稳态的电池技术的发展非常快。 Wu Fan介绍了硫化物固体电解质材料是一个市场,去年需求为100公斤,今年它已经达到了一个客户的需求,以一吨或更高。预计到2026年底,设备和过程将变得更加成熟。
张陶认为,固态电池大规模生产的前景需要在阶段达到标准:在短期内,通过固体混合电池的过渡,将在高端市场中验证质量优势;在中期,依靠材料和界面的多融合,跨路线创新,干燥过程和生产能力的提高,成本将降低到可接受的范围;从长远来看,将建立一个生产系统,将重建工业链,将实现稳定的交付,并将更换所有固定状态电池,并不断升级并迭代。
从需求方面,越来越多的新兴应用程序方案对固态电池的需求很强。
中东新电池技术创新联盟的秘书长Yu Qingjiao提出,固态电池在电动垂直起飞和起飞飞机(EVTOL),无人机,人形机器人机器人,VR终端,高效消费者电子产品等领域都要求很多
Chongqing Tailan New Energy Co.,Ltd。的联合创始人Li Dan预测,半固定状态电池型号将于2026年在市场上推出,可实现超长的电池寿命,可控制的成本和支持过度充电;预计全稳态电池模型将于2025年发布,在2026年进行测试,并于2027年发布,但成本将相对较高。就类人机器人的应用而言,预计将于2026年发货,产品将于2027年送给用户。
一些专家还认为,固态电池在3C消费电子产品领域的应用仍面临巨大挑战。在军事行业和航空航天领域,市场的潜力是有希望的。
整个工业链共同促进成本降低和质量提高
为了促进固态电池的工业化,专家认为,从技术角度来看,接口适应性和电解质材料的稳定性是关键,而市场检查的另一个关键指标是成本。
根据会议上的专家说,全稳态电池的成本是传统液体电池的4倍以上,但整个产业连锁店正在努力降低固态电池的成本。可以预期,大规模生产后,会有很大的降低成本空间。
张陶(Zhang Tao)认为,降低全稳态电池的成本需要加速材料,以及需要的新材料,例如无剂量的氧化物,无依赖的卤化物和无锗硫化物。这些技术目前正在进行中。同时,使用干电极路径和扩大生产能力也可以显着降低成本。
“电解质价格下跌将有效促进硫化固态电池成本的降低。”张雷(Zhang Lei)介绍了Trendforce估计,硫化物固态电池的工业电池电池的成本在早期阶段为1-2元/WH,并且在中期(2030年)内为1元/WH。从长远来看(2035年),预计将降至0.4元/WH以下。
Wu Fan认为,硫化物材料的当前价格太高,这大大提高了全稳态电池的成本。实际上,与硫化物相关元素的基本成本相对较低,希望此类材料的价格能恢复到其价值范围。
李丹(Li Dan)分享了一条可行的途径,以降低制造过程的成本。他认为,电池收益率和制造效率是影响其成本的重要因素。目前,半固体状态电池的产量率与液体电池的产量率基本相同。我认为,通过工业链的联合努力提高产量和效率,预计固态电池将尽快获得成本优势。
发表评论
◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。