電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)隨著全球進入到新能源時代,對下一代電池技術的競爭也愈發(fā)激烈。而固態(tài)電池成為目前既定的方向,吸引到了眾多玩家的目光,但固態(tài)電池想要商用還需時間,最早可能要等到2027年。而這段空白時間,讓半固態(tài)電池成為當前最佳的動力電池選擇。
半固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀
2024年被稱為半固態(tài)電池裝車元年,不少國內外供應鏈企業(yè)及車企已經在加碼布局。比如中國的寧德時代、冠盛股份、孚能科技、欣旺達等,日本的豐田、松下,美國的QuantumScape等公司都在積極布局半固態(tài)電池技術。這些企業(yè)在材料選擇、電解質制備、電極結構等方面取得了顯著進展。
蔚來與衛(wèi)藍新能源聯(lián)合研發(fā)的150度半固態(tài)電池于2024年4月正式量產,搭載該電池的蔚來ET7在實際路測中續(xù)航超1000公里,該電池單電芯能量密度達到360Wh/kg,整包能量密度為260Wh/kg。電池包采用了高效的冷卻系統(tǒng)設計,使用了44塊大面積水冷板,冷卻效果是普通電池的6倍。
此外,廣汽集團發(fā)布的飛行汽車GOVY AirJet、惠達科技的農業(yè)無人機HD580、啟源芯動力的“啟源蛟龍600”半固態(tài)電池組,均搭載金羽開發(fā)的半固態(tài)電池。從2025年期,這款電池也開始逐步投入到商業(yè)交付中。
以啟源蛟龍600為例,該電池組電芯能量密度達310Wh/kg,電池系統(tǒng)能量密度達到165Wh/kg。與市場上同為600kWh的電池系統(tǒng)相比,這款電池體積縮減30%,重量減輕28%,單趟可額外承載2噸貨物。
值得一提的是,僅需6分鐘,在2C模式下即可充電120kWh,可實現(xiàn)百公里續(xù)航。并且電池車儲一體化的設計還支持V2G功能,能為400kW設備及多臺重卡提供反向充電。
冠盛股份也推出了一款半固態(tài)磷酸鐵鋰電池,該鋰電池的能量密度為160-180Wh/kg,而準固態(tài)三元鋰電池能量密度高達420 Wh/kg,適用于戶用儲能、工商業(yè)儲能及可再生能源項目。
孚能科技推出的第二代半固態(tài)電池,采用新型氧化物/聚合物固態(tài)電解質涂覆和致密化技術,進一步提升高鎳三元高能量密度鋰離子動力電池的安全性,并進一步降低了半固態(tài)界面阻抗,提升了鋰離子遷移能力,能量密度達到330wh/kg,快充能力超過3C,循環(huán)壽命超過4000次。
浩博思創(chuàng)也在近期宇投資者平臺上表示,較早通過合資公司研發(fā)并布局半固態(tài)電池。金楊股份同樣在投資者平臺中回應稱,已給相關客戶送樣4680大圓柱產品用于研發(fā)半固態(tài)電池。欣旺達也在近期回應稱,公司目前有用于消費類的半固態(tài)產品正在研發(fā)中。
顯然,半固態(tài)電池憑借高安全性(液態(tài)電解質減少)、較高能量密度(優(yōu)于傳統(tǒng)液態(tài)電池)和長循環(huán)壽命,逐步滲透至電動汽車、儲能(如風能/太陽能配套)、低空經濟(eVTOL飛行器)等領域。
半固態(tài)電池的未來
2025年被認為是半固態(tài)電池成熟產品推出并逐步放量的關鍵年份。多家車企在2024年進行半固態(tài)電池的搭載測試之后,都計劃在今年或明年推出搭載半固態(tài)電池的車型。除新能源汽車外,半固態(tài)電池在機器人、無人機等新興領域展現(xiàn)出潛力。例如,第三代人形機器人搭載半固態(tài)電池后,續(xù)航提升至6小時,能耗降低80%。
值得一提的是,當前半固態(tài)電池已經開始在高端車型中加速滲透,2025年2月,新能源汽車銷量同比增長161%,其中搭載半固態(tài)電池的高端車型占比超35%。業(yè)內測算,若2030年全固態(tài)電池滲透率達20%,將帶動新增市場規(guī)模超2000億元。
與此同時,許多人都認為半固態(tài)電池作為全固態(tài)電池的過渡產品,如今大力發(fā)展,未來隨著全固態(tài)電池的推出,半固態(tài)電池又將如何處理。不過在短期來看,憑借與現(xiàn)有液態(tài)電池產線的高兼容性,半固態(tài)電池仍是車企和儲能領域的首選。
全固態(tài)電池預計2027年實現(xiàn)小批量裝車,2030年進入大規(guī)模量產階段,但短期內仍面臨成本高(制造成本是液態(tài)電池的3-5倍)、生產工藝復雜等挑戰(zhàn)。
并且全固態(tài)電池初期可能聚焦高端市場(如豪華車、機器人),而半固態(tài)電池憑借成本優(yōu)勢和兼容現(xiàn)有產線的特點,將在中低端車型和特定場景(如快充需求)中保持一定份額。
目前半固態(tài)電池工藝與傳統(tǒng)液態(tài)電池接近,成本僅高出15%-30%(如鵬輝能源產品),適合對價格敏感的中低端電動車和儲能場景。而半固態(tài)電池的研發(fā)(如固態(tài)電解質涂層技術、界面優(yōu)化)也可為全固態(tài)提供技術積累。例如,鵬輝能源的氧化物路線半固態(tài)電池經驗,可加速全固態(tài)電解質材料開發(fā)。
而半固態(tài)電池的產業(yè)鏈,如隔膜、導電劑、硅負極,與全固態(tài)電池存在部分重疊,但后者需突破固態(tài)電解質量產,比如一些硫化物、氧化物和鋰金屬負極等技術瓶頸。
所以短期來看,半固態(tài)電池的相關材料,比如碳納米導管電劑、硅負極等和一些設備升級需求(比如干法電極工藝)仍然是投資的熱點。不過長期需要關注全固態(tài)電池核心技術的突破。
對此,中國科學院院士、中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺理事長歐陽明高認為,我國動力電池企業(yè)和機構以半固態(tài)為特色。在動力電池發(fā)展過程中,半固態(tài)不失為一種過渡策略,能夠提升動力電池的安全性。但是,半固態(tài)電池的良品率、充電倍率、循環(huán)壽命等都不令人滿意,最根本的原因是半固態(tài)電池不是顛覆性技術。
因此,短期來看,判斷在2025-2027年,半固態(tài)電池市場規(guī)??赡茈S新能源汽車高端化趨勢增長,尤其在快充和安全性要求較高的場景,包括商用車、機器人等。
而在2030年后,如果全固態(tài)電池如比亞迪預測的一樣實現(xiàn)了“固液同價”。并且具備超過500Wh/kg以上的高能量密度以及高安全性等特點,將逐步替代半固態(tài)電池,未來這些半固態(tài)電池可能退居到一些細分市場或者特定應用中,比如一些儲能產品或消費電子產品中。
小結
當前的半固態(tài)電池已進入產業(yè)化初期,技術逐步成熟,但滲透率較低,需進一步降本增效。而在未來,隨著全固態(tài)電池的推出將擠壓半固態(tài)電池的市場空間,但兩者在技術迭代和成本競爭中存在5-10年的共存期。產業(yè)鏈需動態(tài)調整,把握過渡期的技術紅利與長期的全固態(tài)布局。
半固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀
2024年被稱為半固態(tài)電池裝車元年,不少國內外供應鏈企業(yè)及車企已經在加碼布局。比如中國的寧德時代、冠盛股份、孚能科技、欣旺達等,日本的豐田、松下,美國的QuantumScape等公司都在積極布局半固態(tài)電池技術。這些企業(yè)在材料選擇、電解質制備、電極結構等方面取得了顯著進展。
蔚來與衛(wèi)藍新能源聯(lián)合研發(fā)的150度半固態(tài)電池于2024年4月正式量產,搭載該電池的蔚來ET7在實際路測中續(xù)航超1000公里,該電池單電芯能量密度達到360Wh/kg,整包能量密度為260Wh/kg。電池包采用了高效的冷卻系統(tǒng)設計,使用了44塊大面積水冷板,冷卻效果是普通電池的6倍。
此外,廣汽集團發(fā)布的飛行汽車GOVY AirJet、惠達科技的農業(yè)無人機HD580、啟源芯動力的“啟源蛟龍600”半固態(tài)電池組,均搭載金羽開發(fā)的半固態(tài)電池。從2025年期,這款電池也開始逐步投入到商業(yè)交付中。
以啟源蛟龍600為例,該電池組電芯能量密度達310Wh/kg,電池系統(tǒng)能量密度達到165Wh/kg。與市場上同為600kWh的電池系統(tǒng)相比,這款電池體積縮減30%,重量減輕28%,單趟可額外承載2噸貨物。
值得一提的是,僅需6分鐘,在2C模式下即可充電120kWh,可實現(xiàn)百公里續(xù)航。并且電池車儲一體化的設計還支持V2G功能,能為400kW設備及多臺重卡提供反向充電。
冠盛股份也推出了一款半固態(tài)磷酸鐵鋰電池,該鋰電池的能量密度為160-180Wh/kg,而準固態(tài)三元鋰電池能量密度高達420 Wh/kg,適用于戶用儲能、工商業(yè)儲能及可再生能源項目。
孚能科技推出的第二代半固態(tài)電池,采用新型氧化物/聚合物固態(tài)電解質涂覆和致密化技術,進一步提升高鎳三元高能量密度鋰離子動力電池的安全性,并進一步降低了半固態(tài)界面阻抗,提升了鋰離子遷移能力,能量密度達到330wh/kg,快充能力超過3C,循環(huán)壽命超過4000次。
浩博思創(chuàng)也在近期宇投資者平臺上表示,較早通過合資公司研發(fā)并布局半固態(tài)電池。金楊股份同樣在投資者平臺中回應稱,已給相關客戶送樣4680大圓柱產品用于研發(fā)半固態(tài)電池。欣旺達也在近期回應稱,公司目前有用于消費類的半固態(tài)產品正在研發(fā)中。
顯然,半固態(tài)電池憑借高安全性(液態(tài)電解質減少)、較高能量密度(優(yōu)于傳統(tǒng)液態(tài)電池)和長循環(huán)壽命,逐步滲透至電動汽車、儲能(如風能/太陽能配套)、低空經濟(eVTOL飛行器)等領域。
半固態(tài)電池的未來
2025年被認為是半固態(tài)電池成熟產品推出并逐步放量的關鍵年份。多家車企在2024年進行半固態(tài)電池的搭載測試之后,都計劃在今年或明年推出搭載半固態(tài)電池的車型。除新能源汽車外,半固態(tài)電池在機器人、無人機等新興領域展現(xiàn)出潛力。例如,第三代人形機器人搭載半固態(tài)電池后,續(xù)航提升至6小時,能耗降低80%。
值得一提的是,當前半固態(tài)電池已經開始在高端車型中加速滲透,2025年2月,新能源汽車銷量同比增長161%,其中搭載半固態(tài)電池的高端車型占比超35%。業(yè)內測算,若2030年全固態(tài)電池滲透率達20%,將帶動新增市場規(guī)模超2000億元。
與此同時,許多人都認為半固態(tài)電池作為全固態(tài)電池的過渡產品,如今大力發(fā)展,未來隨著全固態(tài)電池的推出,半固態(tài)電池又將如何處理。不過在短期來看,憑借與現(xiàn)有液態(tài)電池產線的高兼容性,半固態(tài)電池仍是車企和儲能領域的首選。
全固態(tài)電池預計2027年實現(xiàn)小批量裝車,2030年進入大規(guī)模量產階段,但短期內仍面臨成本高(制造成本是液態(tài)電池的3-5倍)、生產工藝復雜等挑戰(zhàn)。
并且全固態(tài)電池初期可能聚焦高端市場(如豪華車、機器人),而半固態(tài)電池憑借成本優(yōu)勢和兼容現(xiàn)有產線的特點,將在中低端車型和特定場景(如快充需求)中保持一定份額。
目前半固態(tài)電池工藝與傳統(tǒng)液態(tài)電池接近,成本僅高出15%-30%(如鵬輝能源產品),適合對價格敏感的中低端電動車和儲能場景。而半固態(tài)電池的研發(fā)(如固態(tài)電解質涂層技術、界面優(yōu)化)也可為全固態(tài)提供技術積累。例如,鵬輝能源的氧化物路線半固態(tài)電池經驗,可加速全固態(tài)電解質材料開發(fā)。
而半固態(tài)電池的產業(yè)鏈,如隔膜、導電劑、硅負極,與全固態(tài)電池存在部分重疊,但后者需突破固態(tài)電解質量產,比如一些硫化物、氧化物和鋰金屬負極等技術瓶頸。
所以短期來看,半固態(tài)電池的相關材料,比如碳納米導管電劑、硅負極等和一些設備升級需求(比如干法電極工藝)仍然是投資的熱點。不過長期需要關注全固態(tài)電池核心技術的突破。
對此,中國科學院院士、中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺理事長歐陽明高認為,我國動力電池企業(yè)和機構以半固態(tài)為特色。在動力電池發(fā)展過程中,半固態(tài)不失為一種過渡策略,能夠提升動力電池的安全性。但是,半固態(tài)電池的良品率、充電倍率、循環(huán)壽命等都不令人滿意,最根本的原因是半固態(tài)電池不是顛覆性技術。
因此,短期來看,判斷在2025-2027年,半固態(tài)電池市場規(guī)??赡茈S新能源汽車高端化趨勢增長,尤其在快充和安全性要求較高的場景,包括商用車、機器人等。
而在2030年后,如果全固態(tài)電池如比亞迪預測的一樣實現(xiàn)了“固液同價”。并且具備超過500Wh/kg以上的高能量密度以及高安全性等特點,將逐步替代半固態(tài)電池,未來這些半固態(tài)電池可能退居到一些細分市場或者特定應用中,比如一些儲能產品或消費電子產品中。
小結
當前的半固態(tài)電池已進入產業(yè)化初期,技術逐步成熟,但滲透率較低,需進一步降本增效。而在未來,隨著全固態(tài)電池的推出將擠壓半固態(tài)電池的市場空間,但兩者在技術迭代和成本競爭中存在5-10年的共存期。產業(yè)鏈需動態(tài)調整,把握過渡期的技術紅利與長期的全固態(tài)布局。
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發(fā)表于 05-25 01:53
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