投资30亿元，这一南京固态电池产线投产在即！

锂电那些事今日头条2024年12月30日 星期一固态是锂电池的核心技术迭代，更是全球角逐龙头的新质生产力。自国家从高层开始力推低空经济后，基于低空飞行器对高能量密度电芯的刚需属性，全固态电芯规模化量产的必要性和产业趋势在加强，且低空经济对全固态电池的成本接纳程度高，有助于推广全固态电池实现0-1的规模化应用突破。1、设备：解决固固界面等技术难点，是固态电池工艺的增量设备固固界面会影响电池循环/倍率性能，全干法工艺可以避免溶剂与硫化物电解质接触和反应。纳科诺尔领先性：在国内率先开发出干法辊压一体机，陆续向客户提供十多套干法电极设备。2、电解质：核心在硫化锂，堪称器人中的“丝杠”硫化物电解质的重要性体现在：1）是从0-1的新材料；2）在全固态电池中成本占比高。硫化物电解质中核心原材料是硫化锂，从中长期降本逻辑看，能同时生产硫化锂和硫化物电解质的厂家有望是中长期的龙头。在不同工艺路线中，我们更看好溶剂法的降本潜力。3、碳管：价值量&利润率提升固态碳管用量大幅增加系【固态电池有大量的电解质仅有离子导电性，需CNT提供电子导电】。单wh价值&高代产品利润率提升。为什么需要发展固态电池？安全焦虑+里程焦虑固态电池是一种利用固态电解质取代传统液态电解质以提升锂离子电池安全性、稳定性和循环寿命的新技术。固态电池的高能量密度可以解决“里程焦虑”。续航里程是新能源车发展早期的最大痛点之一，而能量密度是制约带电量和续航里程的最关键因素。固态电池可以采用硅碳、金属锂等高比容量的负极，能量密度可以轻松达到300Wh/kg以上，以金属锂做负极甚至达到500Wh/kg，彻底解决续航里程短的问题。固态电池安全性明显强于液态电池。固态电池不含有机电解液，降低了起火风险，增强消费者对新能源汽车安全性的信心。固态电池新场景应用：高端电车领域应用广泛，市场规模广阔固态电池在高端汽车领域的应用日益广泛。其技术为新能源汽车带来了诸多优势，如固态电池拥有更高的续航能力，固态电池的循环寿命是传统锂离子电池的两倍以上。理想状态下，固态电池循环性能可以达到45000次左右；同时，固态电池拥有较高的能量密度，从而重量比锂电池低，可以有效减少车重。在当下，已有多款车型采用了固态电池技术。例如，2023年12月，蔚来汽车CEO亲自驾驶搭载150度半固态电池的ET7进行直播路试。固态电池的市场规模前景广阔。根据研究机构 EVTank 最近发布的《2024 年中国固态电池行业发展白皮 书》，预计到 2030 年，全球固态电池出货量将达到 614.1GWh，其在整体锂电池市场的渗透率预计约为 10%。预计全固态电池的大规模产业化将于 2030 年左右实现。固态电池：优势显著，工艺独特，呼唤新一代锂电设备。固态电池：全固态电池相比于液态电池，采用固态电解质取代液态电解质，是实现固态锂电池高能量密度、高循环稳定性和高安全性能的关键。因此相比起液态电池，固态电池有许多优势，是锂电池未来的发展方向。固态电池工艺的独特工序：固态电池工艺的核心特点在于用固态电解质代替了液态电解质，分别为氧化物、硫化物、聚合物。相比液态电池，固态电池工艺有几大独特点，集中在前中段工序：1）正极材料需要与固态电解质形成复合正极；2）负极材料的制备有所不同；3）中段工艺中不可用卷绕，只能用叠片；4）取消注液环节。独特固态电池工序，呼唤全新一代电池设备，打开广阔的市场空间。固态电解质成膜工艺：固体电解质膜为全固态电池独有结构，取代了液态电池的隔膜和电解液。此工艺环节的决定了固体电解质膜的厚度，过厚会降低固态电池的能量密度、提高电池内阻；过薄则机械性能会变差，可能引起短路。固态电解质成膜工艺是固态电池制造的核心环节，可以分干法工艺与湿法工艺。湿法工艺简单且成熟，适用于规模化生产。干法工艺能够有效降低成本，对环境友好。正极制备：在固态电池工艺中，以固态形式存在的电解质的注入被提前了。正极材料的制备环节中，需要将正极活性物质与固态电解质粉混合，经过烧结等手段形成复合正极。负极制备：与液态电池不同，固态电池的负极材料使用的是锂金属，也需要一些具体工艺上的改变。核心观点：前段工序的三项改变，呼唤全新的电池设备。固态电池市场前景广阔、技术壁垒高，是电池设备厂商的必争之地。图：三种固态电池路线前段工序与液态电池区别明显（相比起传统液态电池，绿色代表相似，黄色代表有相似也有显著区别，橙色代表根本不同）干法电极VS湿法电极：两者极片制造方式核心区别在于流程中有无溶剂。由于降本、性能等优势，业界正在从湿法电极走向干法电极。1）湿法电极：用活性材料、导电添加剂、溶解在溶剂中的粘结剂混合而成的浆料，按要求湿涂在集流体表面，然后烘干以去除溶剂。2）干法电极：在无溶剂的环境下，将活性材料、导电剂和固态粘合剂进行干法混合后，将其辊压覆盖在集流体表面来形成电极。干法技术在固态电池享有突出的工艺优势：干法工艺相比起传统湿法工艺有诸多优势，或将成为未来固态电池制造的主要方向。1）干法电极抛弃传统液态溶剂，与固态电池设计理念类似：固态电池的成品不存在液态物质。在干法技术的赋能下，固态电池的极片制造过程可以实现完全干燥，消除了湿法工艺烘干后，溶剂分子的残留问题。也有效去除了溶剂成本与烘干成本。2）多种固态电解质不适合用湿法：硫化物电解质与极性有机溶剂会产生强烈的络合反应，浇铸后无法完全去除溶剂，硫化物电解质会被溶解，氧化物电解质也会与有机溶剂发生反应，严重影响离子导电性，降低性能，因此干法电极在硫化物固态电池优势显著。叠片机或成为固态电池主流：在液态电池的制造中，电池极片可用卷绕或者叠片的方式。目前液态电池制造流程中，无论从规模经济还是成本进行考虑，卷绕工艺会更主流一些。但是固态电池由于其固态电解质的特性，如氧化物和硫化物韧性较差，叠片工艺会比卷绕工更加合适，可能成为未来的方向。固态电池叠片工艺与液态电池有显著不同，需要对原有叠片机进行改良：液态电池的叠片/卷绕环节是讲正负极片与隔膜有序装配，而固态电池则是将正负极片与固态电解质进行装配，因此叠片机设备厂商应该对现有的液态电池叠片设备进行优化。叠片机较卷绕机价值量更高，市场规模前景广阔：从传统的单条产线来看，一条产线需要10台卷绕机，按照300-350万元/台的价格，一条产线下卷绕机的价值大概3000-3500万元。一条产线需要的叠片机数量与电池片数有关，中航锂电的一条产线一般需要10台切叠一体机，按照600万元/台的价格，一条产线的叠片机价值量大概为6000万元，蜂巢短刀电池的一条产线需要20台切叠一体机，一条产线的叠片机价值量大概1.2亿元。在固态电池时代，叠片设备市场规模的前景有望更加广阔.等静压机会是全固态电池当中核心增量设备：等静压机是一种能提供更高压力的设备，但是液态电池的传统热压、辊压方案提供压力有限且施加压力不均匀，难以保证致密堆积的一致性要求，进而影响固态电池性能。而等静压机或将成为合适的解决方案，等静压技术可以有效消除电芯内部的空隙，提升电芯内组件界面之间的接触效果，进而增强导电性，提高能量密度。国内大厂积极布局固态电池等静压环节：等静压机之前一般用于陶瓷、合金、石墨等领域的加工，在固态电池领域仍处于探索阶段，并且在对全固态电池进行等静压成型时，其压力一般超过400Mpa，对设备有着高性能要求。目前，宁德时代、比亚迪、利元亨等国内锂电产业链大厂都在积极布局等静压技术。硫化物固态电池性能卓越，被认为是未来动力电池的优先选项理想的高性能全固态电解质应具备高离子电导率(>10−3 S/cm)、高锂离子迁移数(tLi+接近于1)、宽的电化学窗口、良好的电极/电解质界面、足够的机械强度等特性。硫化物固态电解质最有希望满足电动汽车高能量密度的需求。硫化物固态电解质室温离子电导率最高可达到10−2S/cm数量级，接近甚至超过电解液，离子电导率不再是关键制约因素。此外，硫化固态电解质比较柔软，大多数硫化物固态电解质仅通过简单的冷压成型即可实现紧密接展现出较高的冷压离子电导率。 锂电那些事免责声明 本公众 号部分内容来源于网络平台，小编整理，仅供学习与交流，非商业用途！对文中观点判断均保持中立，版权归原作者所有，如有报道错误或侵权，请尽快私信联系我们，我们会立即做出修正或删除处理。谢谢！ 来源：锂电那些事