专家访谈|固态电池进展会议！

锂电那些事今日第三条2024年08月22日 星期四

当前半固态电池技术正处于发展过渡阶段.面临着诸如电导率低、制备困难等一系列挑战。尽管固态电池以其高安全性受到关注，但在实际应用中仍旧遭遇成本高、难以大规模生产的难题。硫化物电池因其稳定性好、高低温性能优而备受青睐，但技术难题、专利壁垒以及安全隐患限制了其商业化进程。全固态电池作为未来发展的趋势，虽具有潜力，但现阶段仍处在研发初期具体商用时间和效果未定。业界对锰系新材料在电池正极材料中的应用给予了高度评价认为其不仅具有高容量特点，还能适配液态电池，有助于提高电池的能量密度和安全性。

此外电解液、隔膜技术的进步，以及固态电池与传统液态电池在材料用量上的比较也是讨论的重点。半固态电池生产增加了电解质涂布步骤，并对正负极涂布工艺进行了改进，但也带来了更高的不良率和生产成本。尽管半固态电池的BOM成本高于传统电池约15%,一些品牌通过提高售价或优化产品配置尝试降低成本。电池包的能量密度、安全性以及高低温性能问题是讨论的核心。固态电池被认为在安全性上有显著提升潜力，特别是在抗击穿刺实验方面。电动汽车制造商追求更高的性能指标，如循环寿命和低温表现，而一些企业通过技术创新寻求突破，尽管面临商业化进程的挑战。专注于氧化物技术的一家公司近期宣布其电池技术获得授权，引发了广泛关注。这种电池被称为·六边形战士，可在保持高能量密度的同时实现优异的循环性能但面临制造固态隔膜的技术难题。全固态电池被视为未来的发展方向，尽管面临诸多挑战，但长期发展前景乐观，表明固态电池技术是推动电动汽车及其他领域发展的重要力量。

当前半固态电池技术处于过渡阶段，存在电导率低、制备困难等问题。尽管固态电池展现出高安全性等优点，但在实际应用中面临诸多挑战.如成本高、难以大规模生产等。关于硫化物电池，虽然具有稳定性好、高低温性能优良等特点，但由于技术难度大、专利壁垒及安全隐患等问题，其商业化道路充满挑战。此外，全固态电池虽被视为未来发展方向.但目前尚处于研发初期，具体用量和商业化时间表仍不确定。

●探素固态电池技术及其应用前景

讨论了固态电池技术中的氧化物材料、配方的重要性以及聚合物在电池中的应用与挑战。特别强调了固体电解质的使用以及其与温度相关的影响，并探讨了未来电池技术的发展方向，包括全固态电池的可能性。

●探讨固态电池材料及生产工艺

当前行业中高度重视锰系新材料的应用，尤其在正极材料方面，锰系材料展现出高容量和适应液态电池的特点。一些企业和研究机构积极探索固体电解质和半固体电池技术，旨在提高电池的能量密度和安全性能。讨论重点包括锰系材料的应用、电解液和隔膜技术的进步.以及固态电池与传统液态电池在材料用量上的比较。此外，还探讨了固态电池生产工艺的变化及其对未来电池产能的影响。

●固态与半固态电池生产工艺差异及挑战

半固态电池生产增加了电解质涂布步骤.并对正负极涂布工艺进行了改进，影响了库存管理和提升了用料成本。与传统液态电池相比，半固态电池的制造需更加注重精细涂布和压力处理，以提高电芯质量和能量密度但同时面临更高的不良率。电解质的配比和涂布技术也是半固态电池生产工艺中的关键技术之一。此外，固态电池设备的研发与生产成为行业的一大挑战，由于涉及专利和技术保密，许多厂商选择自行开发关键生产设备，而非依赖市场现有的解决方案。

●锂电池行业发展：半固态电池成本与市场趋势

当前半固态电池的BOM成本高于传统电池约15%,但因生产工艺复杂导致总体成本上升。尽管如此，由于市场需求和技术进步，某些品牌通过提高售价或优化产品配置，在保证性能的同时尝试降低成本。此外，行业内普遍面临电芯一致性挑战，尤其是采用硅碳负极材料时，其膨胀特性对电池组装产生影响。未来几年.预计锂电池产业将继续探索新技术以解决这些问题，并推动成本下降和性能提升。

●电池包性能与安全性探讨

讨论了电池包的能量密度、高低温性能以及安全性问题。首先，指出当前市场上电池包的能量密度已经相当高，但随着使用，其性能会有所下降。接着，对比了磷酸铁锂电池和三元锂电池在安全性方面的差异，强调了磷酸铁锂电池由于其密度较低而具有更好的安全性。进一步探讨了固态电池的安全性提升潜力，尤其是在抵抗针 刺实验方面。最后，提到了不同电池技术在面对政策和市场要求时的不同策略，以及未来电池技术发展的方向。

●锂电池产业链与技术研发现状

固态电池技术尚处于发展阶段，面临产量难以提升的挑战。当前行业内存在对新企业的严格考验，一次合作失败可能导致长期合作机会丧失。电动汽车制造商在电池技术选择上多样化.追求更高的性能指标如循环寿命和低温表现。部分企业通过技术创新寻求突破，提高电池的综合性能，但商业化进程面临诸多挑战，包括技术成熟度不足、生产成本高等。

●创新电池技术引发行业变革

一家专注于氧化物技术的公司最近宣布其电池技术已被授权给大众，引发了广泛关注。该电池被称为六边形战士，因其能在保持高能量密度的同时实现优异的循环性能，经测试可重复充放电一千多次仍保留95%的原始容量。尽管其能量密度仅为500瓦时/公斤，但相比现有技术已有所突破。此外，该电池能够在短时间内完成充电，最大放电功率可达10C.展示了快速充电的能力。安全性方面，该电池解决了热失控问题，被认为是电池技术领域的重大进步。然而，实现如此高性能的技术面临挑战，尤其是在制造固态隔膜方面。固态隔膜被视为关键技术，目前尚无法做到足够薄以满足电池性能的要求。尽管存在这些问题，该公司的行动已经引起了行业的兴趣和投资，显示出电池技术革新对于推动电动汽车和其他领域发展的重要性。

●固态电池技术进展与市场前景

固态电池技术正在快速发展，实验室已实现全固态电池，但目前市场上的半固态电池仅能在安全性、密度等方面提供有限改进。预计全固态电池将在未来获得突破，尤其在能量密度提升方面具有巨大潜力。行业内企业正在进行激烈的竞争和技术研发，试图成为首批商业化全固态电池的企业之一。一些企业通过与汽车制造商合作，加速技术的市场化进程。尽管面临诸多挑战。如资金筹集和市场竞争，但全固态电池作为提高电动汽车性能的关键技术，其长期发展前景被广泛看好。

现在半固态电池的倍率性能能达到什么程度?

现在的L6半固态电池可以做到1.6C.而在全固态电池中，预计固态材料用量会增加5到8倍。

硫化物电池在国内的发展情况如何?氧化物和硫化物电池各有何优缺点?

硫化物电池在中国发展较少，主要由宁德时代进行研发，而国际上特别是日本、韩国的企业在这方面投入较多。由于专利和技术积累不足，中国企业涉足硫化物电池的道路较为困难。氧化物电池稳定且窗口稳定性好，高低温性能优良，但电脑率较低，界面接触较差；硫化物电池虽然能量密度较高，但成本较高，不易成型，并且与铝资金反应会导致安全性问题难以解决。

特斯拉是否仍在坚持固态硫化物电池的研发?

特斯拉原计划在2027年采用全固态硫化物电池上车，但由于技术难度及实际进度推迟到了2030年.表明其固态硫化物电池的研发并不顺利。

半固态氧化物电池中，每吨米兰高氧所需的金属氧化物主要包括哪些?

米兰高氧是一种混合物，主要由碳酸锂、氢氧化镧、氧化钾和氧化锌等组成，其中碳酸锂是一个相对较新的成分。

聚合物复合材料在氧化物方案中的作用是什么?

聚合物复合材料用于改善氧化物的缺点，通过加入聚合物可以提升电池的电导率和电容。尽管如此，聚合物电池也面临高温下电导率过高的问题，需寻找合适的解决方案以适应电池包内的工作温度限制。

这些材料是我们自己开发的吗?

会自己开发，特别是像冷气这一块，正极材料方面，行业内的龙头如龙佰刚生都在进行自主研发。

关于赋能，它的用量相对于单元真理来说是增加还是减少?能否具体解释一下赋能用量增加的原因?

按照技术发展趋势，赋能的用量应该是越来越大。由于固态电解质层和含锂层的加入，使得证据材料中赋能的使用量上升。

若将固态电解质应用到当前电池中，与传统三元或磷酸铁锂电池相比，用量趋势如何?

如果采用半固态技术，总体上的理论用量相较于现有的三元电池大约增加10%到15%。

正负极及集流体是否有变化?

目前采用的技术下，正负极和集流体与传统三元电池大致相同，主要的变化在于电解质层面。

半固态电池中的电解液是如何添加的?

电解液添加方式与三元电池类似，属于注液工艺.但其用量会因固态电解质的存在而有所减少。

青岛胶东科技在隔膜方面的具体情况如何?

青岛胶东科技有自己的隔膜厂、采用与液态电池相同的PP材质制作隔膜。

固态电池是否仍然需要隔膜?

发言人2:目前仍需使用隔膜，但随着固态电解质的发展，未来有可能不再需要隔膜，而实现完全无隔膜电池。

负极材料是否发生变化?其用量是否与以前不同?

负极由石墨转变为掺杂硅的材料，用量有所调整，但仍保持基本稳定。

外壳是否自行生产?

外壳并非由青岛胶东科技自行生产，而是采购自供应商，具体品牌则哲未提及。

电解质中PVDF(聚偏氟乙烯)的用量会有何变化?

在固态电池发展中，PVDF的用量会大幅提升.特别是在全固态电池时，用量预计会增加5到8倍，用于粘接剂的作用。

电解质投放前是否也有专门的电解质工艺流程及所需的设备?

是的，在电解质投放之前，也需要进行电解质的制作工艺，该过程需要专用设备。具体操作方式类似于正负极涂层工艺.使用搅拌桶加入各种材料并搅拌均匀，最终涂布在特定位置。

混料设备中，电解质涂布使用的设备与正负极涂层设备是否相同?

不同，电解质涂布的厚度通常较薄(大约10-15微米),所以其设备相对较小且精度要求较高，不同于正负极涂层所需的较大搅拌桶等设备。

电解质涂布设备为何较为独特，不能在市场上购买?

电解质涂布设备因其特殊的涂布精度需求而不能在市场上轻易获得，部分厂商会自行研发此类设备以确保技术保密性和知识产权保护。

固态电池领域中的服务设备采购情况如何?

固态电池厂商倾向于自主研发或封闭式供应链模式，设备往往无法从市场上购买得到，必须自研或合作开发，这是因为设备提供商希望掌握核心技术，避免被竞争对手复 制或影响市场竞争力。

固态电池当前的成本状况及其未来三年相对于液态电池的成本趋势如何?清陶科技的固态电池相较于宁德时代的成本表现如何?

固态电池目前在BOM成本(原材料+制造成本)上确实高于液态电池约15%,但在商务定价方面，由于市场需求和竞争格局的影响，固态电池的价格并不一定高于液态电池，甚至有可能通过品牌和技术优势实现相对低价策略。在当前状态下，清陶科技的固态电池在实际售价上可能低于宁德时代的产品，但其原材料和制造成本较高，整体来看盈利能力尚未达到预期水平，主要目标是寻求市场份额而非快速盈利。

宁德时代电芯为何具有极高的一致性?

宁德时代作为全球最大的动力电池制造商之一、拥有大规模生产规模和自动化程度高的产线，使得同一批次产品之间的差异减小，从而实现了极高的电芯一致性，无需经过严格的验证即可直接使用。

现在市场上比亚迪的电池价格大概是多少?

现在市场上比亚迪的电池价格应该是260元左右，这个价格是市面最高的。

比亚迪电池的高低温性能如何?

比亚迪电池的高低温性能正常，可以在-60至正70摄氏度范围内稳定工作。

比亚迪电池的安全性主要体现在那些方面?

比亚迪电池的核心卖点在于其安全性，尤其是对于核心安全性要求的改进，例如其固态电池可以抵抗针 刺等物理攻击而不发生爆燃。

关于电池的针 刺测试是否严格实施?是否有国家强制的标准?

针 刺测试是有国家标准的，但并非强制执行，但如果政府将其纳入强制低效政策中.将会对其造成重大影响。

固态电池与传统液态电池在安全性上的差异主要体现在哪里?

固态电池使用固态电解质替代液态电池中的隔膜，由于其成分非塑料材料，因此在受到物理损伤时不立即发生收缩变形，从而提高了安全性。

为何磷酸铁锂电池可以通过针 刺测试而三元电池则不能?在实际情况下，电池系统是否都能够通过针 刺测试?

磷酸铁锂电池因其材料本身的较低活性以及比亚迪坚持使用的PP膜(具有较高的变形温度),使其在针 刺实验中表现出更好的稳定性，不容易引发爆燃。实际情况是有些电池体系可以百分之百通过针 刺测试，而有些则存在一定的通过率，并且有些材料或制造工艺可能存在潜在风险，不易被直观察觉。

宁德时代在提高电池一致性和性能方面的做法是什么?

宁德时代通过优化制造流程确保电池电信一致性良好，即使在严苛环境下也能保持高性能表现，这也是其竞争优势所在。

为什么选择使用PP膜对政策通过有帮助?

因为PP膜相较于其他材料具有更高的变形温度，耐受高温更强，且厚度较大，能够在一定程度上增加安全性，有利于满足相关政策要求。

关于聚合物电池的低温性能问题，是否有了解或确认的消息?

这个消息我不确定，只知道有家公司声称解决了低温性能问题，并进行了优化。

在当前行业中，哪些公司的产品被公众质疑为吹嘘或未实现承诺?

像重庆泰来、七百瓦等公司存在过度宣传的现象，没有实际的产品或效果展示给大家看。

关于电池行业的现状，特别是专利情况及行业内不同公司的发展状况如何?

目前专利大多由新巢和蔚蓝这类有先发优势的公司占据，其他厂家想要突破则需绕过其专利，这对行业内的竞争格局产生较大压力。

固态电池相较于现有锂电池的优势体现在哪些方面?

发言人1:固态电池拥有良好的循环性能(可达一千多次重放循环),较高的能量密度以及极快的充电速度(最大放电功率可达10C)。此外，安全性也得到大幅提升，能有效避免热失控等问题。

固态电池的技术方案是如何设计的?固态电池面临的挑战是什么?

固态电池采用了独特的固态隔膜技术，一面使用陶瓷材料，另一面采用高分子材料复合而成，同时配合高镍正极和锂金属作为负极。在充电过程中，锂离子穿过固态隔膜附着于铜箔表面，而在放电时反之。目前最大的挑战在于能否成功地将固态隔膜做得足够薄，以满足电池性能的需求，尤其是循环性能，而这也直接影响电池的表现。

国外关于全固态电池方面的进展有那些值得关注的信息?固态电池的发展前景如何?

Sleep(State)近期将技术授权给了大众，计划开发一款能量密度达到500瓦时/公斤的新一代固态电池，并且可以做到10分钟充至80%,相比现有的技术水平有所提高。固态电池有望成为未来发展方向，预计在2028年前后，当性能参数全部实现并经过产业化进程后将有可能引领新一轮电池技术变革，带来全新的市场格局。