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机器人与固态电池

24-05-30 08:33 671次浏览
wutongsu
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固态电池和传统锂电区别

要说固态电池,首先要知道固态电池和现在说的锂电池的区别,区别就在于里面的电解质,真正意义上来说,现在所说的锂电池,是液态锂电池,根本区别就在于电解液换成了固态电解质了,而其他什么安全性,容量的提升不过是附带的效果。
液态锂电池由正极材料+负极材料+电解液+隔膜组成。
而固态电池则由正极材料+负极材料+固态电解质组成

———————————————————————————————————————优点
因为换成了固态电解质,所以带来了几个优点,正是这些优点,固态电池被当成了下一代电池重要发展方向
1、安全性好。液态电解质的电池易燃易爆,容易造成安全隐患。固态电解质可以抑制锂枝晶、不易燃烧、不易爆破、无电解液走漏、不会在高温下发生副反应等。大电流下工作不会因出现锂枝晶而刺破隔膜导致短路,不会在高温下发生副反应,不会因产生气体而发生燃烧。
2、能量密度高。液体电解质电池能量密度超过500Wh/kg被认为是不可能的,基本是就是300wh/kg左右。全固态电解质后,电池可以不必使用嵌锂的石墨负极,而是直接使用金属锂来做负极,这样可以减轻负极材料的用量,使得整个电池的能量密度有明显提高。固态电池研发可提供的能量密度基本可达300-400Wh/kg,未来很可能达到500wh/kg,甚至能到900wh/kg(三星)。
3、循环寿命强。固态电解质解决了液态电解质在充放电过程中形成的固体电解质界面膜的问题和锂枝晶现象,提升了锂电池的循环性和使用寿命,理想情况能够达到45000次左右。
4,可塑性强。固态电池支持电芯薄膜化设计,最小可以达到最小可以达到几个纳米,拓宽了锂离子电池的应用范围,并且使得电池自带柔性成为可能——主要用软包。
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电解质种类
变化的核心是固态电解质,那就得重点说电解质,目前的技术路线来说,电解质主要有3条路线,聚合物+硫化物+氧化物。它们各有各的优缺点
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~硫化物
优点:硫化物固态电解质具有超高的离子电导率和良好的机械性质,易于构筑完全不含电解液的全固态锂电池。
缺点:其空气稳定性差、合成工艺复杂、生产率低且生产成本高,极大地阻碍了硫化物电解质的大规模应用。还有就是当前硫化物的相关专利有60%以上被丰田申请,你说你能玩不
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~氧化物
优点:具有相对较高的离子电导率和较稳定的化学特性,制备对环境要求不苛刻,易于大
规模生产和应用。
缺点:但存在刚性界面接触的问题以及严重副反应,且加工困难。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~聚合物
优点:聚合物电解质层可通过干法或湿法制备,电芯组装通过电极和电解质间的卷对卷复合实现;干法和湿法都非常成熟,易于制造大电芯;易于制备出双极内串电芯,从而提升单体电池电压。
缺点:成膜均一性难以控制;难以兼容高电压正极材料,导致能量密度不高;电池只能在高温下工作
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
而还有一种就是复合固态电解质( CSSE s),主要是以氧化物、硫化物等为代表的无机固态电解质和以聚氧化乙烯等聚合物为代表的有机固态电解质两者的结合,实现“刚柔并济”,利用路易斯酸碱相互作用,增加链段运动能力,协同提升界面离子传输。
目前复合固态电解质是最具有发展潜力的材料体系。
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固态电池产业全球布局
日本方面,丰田汽车联合日立造船、日本电子等多家企业和高校研究机构开展基于硫化物固态电池为核心的研究,目前丰田在固态电池领域研究已持续近10年,预计其产品推出时间为2022~2025年。
美国方面,Solid Power、Seeo、Sakti3、QuantumScape、Infinite Power Solutions和24M等多家固态电池公司已获得数十亿美元支持,现阶段均未量产固态电池实际产品。目前,美国公布的固态电池研究方向涵盖所有固态电池技术路线,各公司研究进展和具体技术路线还未明确
韩国方面,三星公司发明了一种提高全固态电池寿命和安全性的方法,采用固态电解质和使用银碳(Ag-C)复合层作为阳极,可将三元正极电池能量密度提高到900W·h/L,在2023年四季度实现20Ah的试制电芯,2027年开始量产全固态电池,其目标是做到900W·h/L。LG公司在固态领域同时开发基于聚合物和基于硫化物的产品,引入了差异化的材料和工艺创新技术 ,例如NCMA(添加铝的四元电池)和LongCell,与现有技术相比,能量密度提高了16%,行驶里程提高了至少20%。
中国方面,近年来已有多家半固态电池初创公司成立,其中卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业 及台湾辉能等公司已分别开发出半固态电池样品,中科院物理所、宁波材料所、上海硅酸盐所、中电十八所及多所高校研究的全固态电池尚在实验室研发中。
虽然日本、美国、韩国在全固态电池方面研发和产业布局比较早,但中国因为选择了固液混合电池的路线而率先实现固态电池的规模量产。——(其实是半固态)

在聚合物领域布局的主要企业和机构包括:博世/Seeo、Ionic Materials、Medtronic及BlueSolutions/Bollore等。
在氧化物领域布局的主要企业和机构包括:卫蓝新能源、台湾辉能、清陶能源、TDK、NGK Insulators、Fujitsu、Murata、Hitachi、Toshiba、Quantumscape及Dyson/Sakti3等。
在硫化物领域布局的主要企业和机构包括:丰田、松下 、出光兴产、宁德时代 、中科院物理所、卫蓝新能源、中科院宁波材料所、浙江锋锂、日立造船、LG化学及PolyPlus等。
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国内固态电池布局

除了上面的卫蓝新能源,清陶能源,台湾辉能,神州巨电新能源外,当然就是赣锋锂业 了,前面几个都没上市。
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其实感觉对于题材炒作来说最大的问题是,这些最正宗玩固态电池的公司,都没上市。。。。所有相关概念的票,没几个正宗的
首先要明确一点的就是——炒作固态电池的逻辑,肯定是炒作未来增量预期的东西,利空的东西就要悠着点了。
比如说固态电解质,替代了电解液,那对电解液来说,肯定是利空,隔膜也不用了,利空隔膜。
当然了,固态电池目前只是理想中的东西,目前量产的也都基本是半固态,逻辑上,影响现在看不大,而且这些公司后面肯定会跟进,比如电解液的公司做固体电解质。。。影响的应该是那些做隔膜的,虽然现在半固态的也用隔膜(恩捷股份 :我是谁,我在哪,我在干啥?星源材质 :恩捷大哥,还有我呢)

鉴于固态电池过渡阶段的半固态电池将会持续很长时间,那么,半固态电池里电解液还是不容忽视,那么还有一个问题,以前的六氟磷酸锂还适不适用,我不确定,但目前市场的反应
利民股份 -LiFSI——LiFSI相对六氟更安全

世龙实业 ——LiFSI的原材料-氯化亚砜

这两个最近还挺强,逻辑上是没错,问题是,这东西是不是一定要用?不能继续用六氟?所以打个问号先
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而增量的东西,首先想到的当然是固态电解质了,三种路线,国内主要还是氧化物和硫化物。未来到底哪条路线会占优,谁也没法下定论现在,所以,只能说预期在,逻辑是在的
氧化物:有哪些氧化物,反正我查文献




所以,你看到了啥,你能看懂的是啥,反正我只看到了氧化锆,氧化钛,要么钛要么锆,所以找锆吧,钛这东西有点多,

上面几个能看的是哪些?能看的其实是东方锆业三祥新材
龙柏集团:钛白粉生产规模亚洲第一,世界第四,锆只占4.5%
国瓷材料 :从事各类高端陶瓷材料的研发、生产和销售。这货做陶瓷的,只是氧化锆只是它义齿的材料
盛和资源 :稀土金属,锆多少谁知道
前面这3个都是大屁股,都不怎么相关,
1,东方锆业——主营业务:从事锆系列制品研发、生产和经营(100%)。
公司产品包括锆钛矿砂,钛精矿,稀土独居石,硅酸锆,氯氧化锆,电熔锆,二氧化锆,复合氧化锆,氧化锆陶瓷结构件及海绵锆十大系列共一百多个品种规格
2,三祥新材——专注于锆系制品、铸改新材料等工业新材料的研发、生产和销售。
产品主要有氧化锆、铸改新材料、海绵锆、氧氯化锆、纳米新材料(纳米氧化锆)。——要是不知道联系,可能都不知道之前这货炒什么,其实我也不知道。
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硫化物





能看出啥来?反正我看不出来。。。。硫化物收益股略

聚合物,PEO这个东西,光伏胶膜提到过很多了。。。而这个方向国内很少,基本也可以说略,炒PEO的都走光伏路线了
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除了固态电解质,其他产业链的东西,比如什么正极,负极之类的,我感觉这不是重点,就算固态电池替代了液态锂电,这些东西需求也不会增加,你要说固态电池利好这些东西,那有点扯淡。至于锂做负极?这东西好像有点远,真正全固态电池还得近10年,太遥远的东西,炒作没有任何意义,电解质起码现在就是有替换量产的东西

完全固态电池还要较长的一段时间发展,中间的过渡阶段基本都是半固态-准固态,而负极材料,而负极材料的选择,也无法直接跨越至锂金属,寻找既提高能量密度又保持稳定性和安全性的材料体系,后面可能以碳硅,石墨掺硅,硅替代石墨的方式循环渐进
负极:
翔丰华 ——硅碳负极已经中试

硅宝科技

好像还有一个——上海洗霸 ——目前画饼状态


正极材料倒没啥变化:主要就是当升科技

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包装方式
除了增量的电解质,负极,还有一个相对逻辑正的——包装
逻辑:与传统液态锂离子电池相比,固态锂电池去掉了PE/PP隔膜等柔性膜,极组整体硬脆且缺乏弹性。若采用圆柱或方形这类金属硬质外壳的封装方式,在入壳工序制程中,或是充放电时极组体积涨缩,又或是使用环境中发生振动和撞击时,硬壳与固态极组之间容易挤压、碰撞而导致极组碎裂。
采用铝塑膜软包的封装方式,则无以上问题。此外,铝塑膜软包作为能量密度最高的封装方式。
A股中,做铝塑膜的有几个?-主要就是新轮新材,海顺新材 ,还有个道明光学 ,但它占比很小,其他的什么明冠新材 少,还不是主要
新轮新材——
公司的主要产品是锂离子电池外包装材料--铝塑复合膜。


但是这货的业绩,,,,真特么看不懂,连续这么亏十几亿?

海顺新材


道明光学

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除了电解质,负极,正极,包装,其他好像也没啥,你说设备吧,好像增量是没有的,,,有没有特殊的设备不知道,问就是行业龙头先导智能 ,那还不如不说。
除了这些,那就该说是正主了
可惜,不好意思,A股真正的正主,只有赣锋锂业,宁德时代这些,但这东西,好像和没有一样,对它这种市值的票来说没多少影响。
美股是有一个QuantumScape
真正的是清陶能源,卫蓝新能源,辉能科技这几个没上市的
其中科森科技 控股81%科森清陶,另19%是清陶昆山


天齐锂业 控股3%卫蓝新能源

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wutongsu

24-11-28 06:25

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1、氧化物与硫化物固态电池技术
氧化物固态电池的主要挑战在于电导率低和接触界面不佳。为了解决这些问题,业界探索了两条技术路径:一是通过在氧化物中添加聚合物,形成复合电解质;二是采用固态隔膜技术,利用高分子材料与陶瓷材料的结合。美国的QS公司已选择氧化物路线,并取得了一定进展。
硫化物固态电池在界面稳定性和锂枝晶问题上面临挑战。硫化物电解质与锂金属接触时界面不稳定,且硫化物的软性使得锂枝晶容易穿透电解质层。QS公司通过实验否定了硫化物路线,转而采用氧化物路线

Q:氧化物固态电池面临的主要问题是什么?
A:氧化物固态电池主要面临的问题是电导率较低和固体接触界面不佳。需要解决这些问题以提高电池性能。
Q:为什么半固态电池主要使用氧化物而不是硫化物?
A:半固态电池主要使用氧化物,因为氧化物电解质是一种过渡形态,而硫化物本身的电导率很高,不需要半固态形式。
Q:硫化物固态电池面临哪些挑战?
A:硫化物固态电池面临的主要挑战是界面不稳定和锂枝晶问题。硫化物电解质与锂金属接触时界面不稳定,且硫化物较软,容易形成锂枝晶,可能穿透固态电解质层。
Q:未来氧化物和硫化物固态电池的产品推出时间预期如何?
A:氧化物固态电池预计在2028年之前推出产品,而硫化物固态电池的产品推出时间可能要推迟到2030年。

Q:氧化物固态电池如何解决导电率低和接触界面不佳的问题?
A:有两种解决方案:一是通过复合电解质,在氧化物基础上添加聚合物,改善电导率和接触界面;二是采用固态隔膜技术,一面为高分子材料,一面为陶瓷材料,直接使用锂金属负极。
Q:国内在固态电池技术路线选择上倾向于哪种方式?
A:国内倾向于采用复合电解质的方式,结合氧化物和聚合物的优点。
Q:复合电解质在半固态电池中的应用情况如何?
A:复合电解质已在半固态电池中应用,如智己L6车型的半固态电池版本已量产,并计划在2025年推出富锂锰基项目,匹配10万辆车的产能

:今年和明年的半固态电池出货情况如何?全固态电池的预期是什么?
A:今年的半固态电池出货量预计约为500辆,主要因为智己L6项目遇到问题。明年计划量产10万台,但具体出货量难以预测。全固态电池方面,我们将继续走氧化物加聚合物的路线,预计2025年发布无隔膜电池,2026年发布全固态样品,2028年实现产品上市。
Q:半固态电池的负极材料供应商是谁?
A:半固态电池的负极材料使用硅碳,由兰溪致德供应。
Q:全固态电池的技术迭代和未来规划是什么?
A:全固态电池的技术迭代将从无隔膜电池开始,逐步用固态电解质取代塑料隔膜,再取代电解液。预计2025年发布无隔膜电池,2026年发布全固态样品,2028年实现产品上市。
Q:硫化物和氧化物固态电池在应用场景上会有差别吗?
A:目前在应用场景上还比较难以确定,因为硫化物技术的解决方案尚不明确。所有技术的发展仍然是由需求端驱动的。目前,车企和低空飞行器制造商都在追求高能量密度,因此技术的发展将围绕这一需求展开

Q:在正极材料方面,目前有哪些公司做得比较成熟?
A:在正极材料领域,清朝在内蒙古乌海投资了一个厂,与注于锰系材料的生产,主要是考虑到保密性。行业内的龙头企业如当升科技容百科技也早已布局正极材料。我们与当升科技的合作较多,他们在正极材料供应方面表现优秀

Q:固态电池技术的核心是什么?
A:固态电池技术的核心在于替代电解液和隔膜。自然界中存在比三元材料和石墨更高容量的正负极材料,但由于电解液和隔膜的限制无法使用。固态电解质的研发是关键,可以采用多种材料体系配方,如三元戒锰系材料。
Q:当升科技的材料是否比其他供应商更贵?
A:当升科技的材料价格与容百科技相差不大。从材料标准和供货水平来看,两者都非常优秀,属于国际领先水平

Q:硅碳电池是否是终极解决方案?锂金属负极的应用时间节点是什么时候?
A:硅碳电池并不是终极解决方案。虽然掺入硅可以提升能量密度,但过多的硅会导致膨胀问题难以解决。因此,未来的发展方向是锂金属负极。然而,目前锂金属负极存在不稳定的问题,测试情况不理想,预计在2028年之后才能成熟应用。
Q:在正负极的导电剂使用上有什么情况?
A:导电剂的使用情况不三年前没有差别。在正负极的混料过程中,仍然会加入导电剂。主要使用的是碳纳米管,具体为单壁碳纳米管。
Q:今年新项目的常规比例会有提升吗?
A:不会有大的变化。当前负极体系对能量密度的需求不高,因为目标市场并不追求极高的能量密度。因此,在常规比例上没有提升的需求。
Q:2025年规划的10万台中,高镍和其他材料的使用比例是多少?
A:在规划的10万台中,绝大部分(90%)是为孚能准备的,主要走性价比路线。

Q:锂金属负极材料本身是否存在问题?
A:锂金属材料本身没有问题,国内已有供应商如天津中能提供相关材料。然而,问题在于锂金属不电芯匹配时的不稳定性,尤其是不硫化物固态电解质的界面反应不稳定。目前解决这一问题的难度较大,因此短期内仍会使用硅碳。
Q:锂金属未来的成本如何?是否会全面替代硅碳?
A:锂金属成本较高,制造和原材料成本都较贵,因此主要用于高端车型。硅碳由于成本较低,仍会有市场空间。全固态电池的成本约为三块多一瓦时,相较于当前三元电池的六毛一瓦时,成本差距明显。
Q:固态电池在低空飞行器中的应用前景如何?
A:固态电池在低空飞行器中具有很大的应用潜力。由于航空用锂电池对安全性的要求进高于汽车,因此固态电池的安全性能使其非常适合低空飞行器。此外,固态电池的充电速度较慢和循环性能较差的问题在低空飞行器中并不敏感,因为这些设备可以通过更换电池来解决快充需求。因此,固态电池在低空飞行器市场中具有良好的发展前景

Q:固态电池的性能要求有哪些?
A:固态电池的性能要求主要包括四个维度:能量密度、循环寿命、倍率和安全性。全固态电池的能量密度目标为500瓦时每公斤,半固态电池为350瓦时每公斤。循环寿命要求至少大于1000次循环,单元至少能跑1500次。倍率方面,半固态电池至少要达到2倍,全固态电池至少要达到5倍。此外,安全性要求包括针刺测试和吸底问题的百分之百通过。
Q:目前半固态电池能否达到上述性能要求?
A:目前半固态电池的能量密度最多可达到320瓦时每公斤,循环寿命约为800次,倍率最多为2倍。针刺测试方面,半固态电池有一定几率通过,但不是百分之百通过。要实现百分之百通过,需要牺牲能量密度。总体来说,半固态电池在倍率和循环寿命上仍需提升。
Q:半固态电池在未来一年内能否达到性能提升的目标?
A:预计在未来一年内,半固态电池的性能会有所提升,特别是在循环寿命和倍率方面。随着工艺的不断迭代和迚步,这些性能指标将得到改善
wutongsu

24-11-28 06:08

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$上海洗霸(sh603200)$
固态电解质:已有10吨产能。50吨在建(不知道进度)
重看了一下2023年定增的问询函回复报告,预测2024年是固态电池开始的一年,80%都是测试和验证。
个人知道的2024年规模化应用的就vivo X Fold3系列用了半固态电池。智己l6光年版(半固态电池)9月锁单,10月交付。其他的都没有怎么宣传。(也不知道智己l6固态电解质是谁提供的?)
硅碳负极材料:2024年2月建成10吨产能,进行验证和测试。8月的半年度报告显示有500吨产能,已处于生产调试的最后阶段。新型硅碳负极材料已获得江苏某动力电池厂在海外某动力电池项目上的C样验厂通过(是海外某动力电池项目)。
5000吨(规划中)
均孔碳基材料:有10吨级产线,百吨级正在推进。
2024年1月至4月20日,公司锂离子电池固态电解质粉体材料完成 18个批次、约170kg送货,覆盖 13家户,其中采购订单超过60kg;新型硅碳负极材料完成11个批次送货,覆盖7家客户。
2024年1月至7月,公司锂离子电池固态电解质粉体材料完成37个批次、236kg送货,覆盖23家客户;新型硅碳负极材料完成28个批次送货,覆盖20家客户。
2024年3月至7月昆山某固态电池公司先后购买20公斤级固态电解质粉体,应用于全固态动力电池,该公司是国家工信部60亿扶持动力汽车厂之一的汽车固态电池生产商,测试指标处于国内领先水平,硅碳负极9月中旬电芯下线,并进行测试,并直接进入B样中试。这里是指硅碳负极的全固态电池电芯?
wutongsu

24-07-02 12:29

0
wutongsu

24-07-02 12:24

0
wutongsu

24-07-02 12:23

0
wutongsu

24-06-07 07:22

0
氧化物路线方面,卫蓝新能源、赣锋锂业等企业已经实现半固态电池量产并装车,东风汽车蔚来等品牌的相关产品已投入市场。丰田、日立、宁德时代国轩高科采用的是硫化物路线。欧洲的部分车企已经装车过聚合物固态电池。
全固态电池目前还是存在诸多风险,三种常用路线各有各要突破的难点。聚合物的研发时间最早,但导电率和耐高压性较低;氧化物质地太硬,从半固态电池到全固态电池的固固界面问题,一直是难点;硫化物是日企代表的路线,应用环境要求比较特殊。
wutongsu

24-06-07 07:20

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4月28日上午,宁德时代在重庆举办的第十六届国际电池技术交流会中上透露了全固态电池的进度,其首席科学家吴凯表示全固态电池的技术成熟度目标达到2027年到7-8的水平。
5月17日,大众中国作为最大股东的电池企业国轩高科发布了金石全固态电池新技术,当日股票涨停。
5月24日,上汽集团重复了更令股市兴奋的量产目标,称基于聚合物-无机物复合电解质技术路线的全固态电池将于2026年实现量产,2027年实现装车量产交付。
5月29日,第二梯队的代表亿纬锂能在互动平台表示,已开展聚合物类固态电池的研究,目前已初步实现了室温下的稳定运行,将在微型电子产品中实现应用。
此前,广汽集团也发布了全固态电池将于2026年量产装车的消息。恩捷股份容百科技、夏钨新能等锂离子液态电池的相关产业链公司,也在加速布局全固态电池。
据《中国日报》报道,中国将投入超过60亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽集团、上汽集团、卫蓝新能源和吉利共6家企业或获得政府基础研发支持。

从成本来说,全固态电池因为是全新的材料体系,正极、负极、电解质都是全新的,比如高镍三元、硅、硫化物等,所以它的成本相对较高一些。
“但是因为它的材料并不使用很多贵金属,所需的元素地球本身含量也都比较高。待全固态电池量产、供应链走向成熟以后,规模效应会带来成本的有效降低,结合前面所说的性能优势,在高端应用场景将更具性价比。”潘瑞军说。
据汽车商业评论了解,目前全固态电池每瓦时的成本大概是锂离子电池的6-10倍,大概是十几年前锂离子电池的价格水平。
根据电解质的不同,全固态电池有四条技术路线,分别是硫化物、氧化物、聚合物、新近出现的卤化物路线。
wutongsu

24-06-02 10:30

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建议关注三个环节的固态电池上市公司:电解质:上海洗霸金龙羽冠盛股份等;正极:容百科技当升科技等;负极:贝特瑞杉杉股份璞泰来翔丰华
wutongsu

24-06-02 10:29

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三种技术路线中,氧化物电解质具有较高的离子电导率和稳定性,但界面电阻较大;硫化物电解质则具有较高的离子电导率和较低的界面电阻,但稳定性相对较差;聚合物电解质则具有较好的柔韧性和加工性,但离子电导率较低。
从上述电池企业的正负极选择看,具备更高电压平台富锰材料,与更具高比能潜能锂金属负极、硅基负极受到固态电池企业青睐,其中锂金属负极应用显著提速。
无论正负极还是固态电解质材料界面稳定性是从半固态走向全固态的核心,通常还需要优化材料组成、结构和界面设计等方式来实现。此外,半固态过渡至全固态电池还需要逐步解决技术、工艺和成本等问题

据起点锂电微信,日产汽车:计划于 2025 年 3 月开始生产全固态电池,预计 2028 年实现量产。电芯能量密度可达 700Wh/kg 以上,循环寿命超 10000 次,快充性能最高超 10C。广汽:2024 年 4 月推出能量密度达到 400Wh/kg 以上的全固态电池。已经完成了 30Ah 大容量全固态电芯研发,预计 2026 年运用到昊铂车型上。
据 NE 时代新能源微信,智己汽车(与清陶能源合作):预计2024 年量产装车,续航提升同时成本下降 10%-30%。搭载清陶能源电池的智己 L6 续航能力可达到 1000km。半固态电池能量密度可达 360Wh/kg 至420Wh/kg
wutongsu

24-05-30 09:55

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目前固态电池按电解质化学组成主要分为氧化物、硫化物,聚合物三类,其中聚合物固态电池在生产设备上与目前电池存在一定兼容性,但在电导率、机械强度等各类指标上均弱于氧化物和硫化物电池,只能作为添加材料与氧化物和硫化物做复合类电解质。无机物(氧化物+硫化物)固态电池具备更大的开发潜力。
无机物(氧化物+硫化物)固态电池更适用软包封装,也是目前企业主流选择。与传统液态锂离子电池相比,固态锂电池去掉了PE/PP隔膜等柔性膜,极组整体硬脆且缺乏弹性。由于氧化物及硫化物电解质柔韧性较弱,若采用圆柱或方形这类金属硬质外壳的封装方式,在入壳工序制程中,或是充放电时极组体积涨缩,又或是使用环境中发生振动和撞击时,硬壳与固态极组之间容易挤压、碰撞而导致极组碎裂,须采用叠片方式,圆柱卷绕式不具有可行性,而相对于方形铝壳电池,软包电池在能量密度上具有更大的优势。铝塑膜软包作为能量密度最高的封装方式,跟固态锂电芯高能量密度的特点完美契合。从目前各企业研发布局来看,各企业均选择软包作为封装形式。
综上,铝塑膜作为软包理想的封装材料,将助力固态锂电池加速实现商业化

目前固态电解质材料主要分为三大种体系,分别为氧化物固态电解质、聚合物固态电解质、硫化物固态电解质。三种体系各有优劣势,目前国内和欧美多为氧化物电解质体系,而日韩则专攻硫化物

,清陶能源按照半固态、准固态、全固态的发展顺序做了三代电池清晰的发展规划
第一代电池:半固态,正极三元高镍,负极碳硅负极,电解质中液体含量5—10%,氧化物电解质为主,添加了聚合物形成复合电解质(IPC),工艺上:纳米固态电解质涂覆以及固态电解质层成型——所谓的隔膜。能量密度目前360wh/kg,最高420wh/kg
第二代电池:准固态,正极三元高镍,镍锰,负极含锂的复合负极,电解质中液体含量小于5%,基于第一代氧化物与聚合物的复合IPC电解质中添加卤化物及硫化物。工艺上隔膜,类隔膜完全消失。能量密度400-500wh/kg
第三代电池:全固态,正极无锂缺锂材料,负极金属锂或含锂合金,固态电解质沿用IPC电解质体系。能量密度超过500wh/kg。
目前清陶能源量产和主要产能均为半固态电池
清陶能源固态电池最核心的东西还是固态电解质,其他固态电池厂商同样。
很多朋友可能没有听说过以氧化物电解质为主,添加了聚合物的复合电解质(IPC)
其实这是清陶能源创始人南策文院士于2021发表在顶级学术期刊Nature上的论文中提到的,也是清陶固态电解质发展的核心体系和方向

氧化物 锂镧锆氧中 氧化锆的用量 占比很大
根据清陶对第一代电池的阐述,隔膜以及正负极表面涂覆用的应该是纳米级别的氧化锆
目前国内氧化锆产能最大的是$三祥新材(sh603663)$ 年产能2.6万吨
其次是凯盛科技子公司年产能2.4万吨/年,二者占了全国氧化锆产能的50%
$东方锆业(sz002167)$ 今年募投项目3万吨氧化锆在建中
目前三祥新材东方锆业提供给三元电池正极的氧化锆均达到了所谓的纳米级别
同时pvdf也是较大增量 聚合物我懒得挖了 占比较小 你们感兴趣自己挖吧
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