正文
海外成本:
日本丰田系统一度电 1400 - 1500 元,三星 1300 - 1500 元,美国 F 公司 2000- 2200 元。日韩成本低主要因电解质膜和负极成本控制好,其制备技术工艺成熟,固体电解质膜单吨成本比国内低 30%,负极单吨平均 7 - 8 万,国内二三十万一吨,但日韩锂电设备成本高。
5、固态电池应用场景
新应用场景验证与使用情况:
在依维塔和机器人应用场景,全固态电池处于前期实验 B 样阶段,半固态可进入 D 样直接装机(低空飞行、机器人)。工程机械、电动船舶、电动工具、两轮三轮电动车等,目前只有半固态可直接应用,全固态未试验。
性能指标差异:
低空飞行安全性要求高于车规级,防止热失控的温升、电流电压控制、短路切断供电要求在 0.1 秒以内,车规级可容许 0.5 秒以内,低空飞行热失控事故要求 10 个 PPM 以内,车规级 100 个 PPM 以内。机器人用在高危行业热失控几率 20 - 30 个 PPM,机器物流运输 50 - 100 个 PPM,部分仓库 10 个 PPM 以内,一般仓库和车规级一样。
6、固态电池相关技术问题
电芯放大问题:
从 C 样到 D 样电芯放大过程中,最大问题在前段,占痛点权重 75% - 80%,如干混、干涂、滚压分切一体化等,电解质膜制备技术关键,后续问题不大。
固态电解质膜采购:
大部分电池厂商采购做好的膜,少数头部厂商(B 公司、C 公司、ATL、泰兰等)自己做膜并买一些做参考试用对比,小公司全部靠买,因工艺设备贵。
硫化锂合成路线:
硫化锂合成一般以固相法为主,液相法在提纯等方面不太成熟。其评价指标包括压实密度、真实密度、固含量、比表面积等,目前追求高压实密度。
硅基负极比例:
国内硅氧用于动力电池无明确比例,行业尝试用 AI 模型计算实验室制备可达 60% - 70%,通常 5% - 8%,3C 产品平均十几、15%、17%。硅氧硅碳正常技术不能超 30%,目前最佳比例 15%以内。韩国 group fourteen 硅比例达 45%,因其在 CVD 化学气相沉积和多孔碳骨架方面做得好,能使硅粉附着在骨架上不膨胀。
Q&A
Q:国内的全固态、半固态电池目前的性能指标如何,开发节奏及装车试点路测预期是怎样的?
A:2025 年,国内大部分(约 60%-70%)半固态电池的功能参数和安全性已达车规级装车标准。2024 年出货量 4 - 5G 瓦时,装机量 1 - 2G 瓦时。半固态电池功能参数领先,能量密度平均 330 - 380 瓦时每公斤,工作温度零下二三十度到零上 80 度,充放电倍率在 1 - 100C状况下可达 4 - 5C,寿命正常 1500 - 2000 次,极限 2000 次,且功能参数还在提升。今年半固态电池可大规模放样、装机,保守估计装机量 20G 瓦时左右,可能超 20G 瓦时。全固态电池方面,国内不管做氧化物、硫化物还是聚合物(主要是硫化物和氧化物),都还在 A 样 B 样阶段,大部分在 3 - 5 安时的 A 样阶段,进入 20、30 安时以上测试阶段的不多,多数厂商停留在 5 - 20 安时区间的 A 样阶段。电导率最好能达到 10 的负 2 次方(B 样),大部分厂商是 10 的负 3 次方,成本非常高。国内进展较快的全固态电池厂商如 B 公司、C 公司、泰兰新能源、安力动力、清陶、未来等已开始做准车规级典型。日本丰田、三井、松下快进入 C 样,电芯安时能做到 30 - 50,部分可达车规级前期装机;韩国三星 SDI 和 LG 化 学能达到 40 - 50 安时,处于 B 样阶段;美国 F 公司电芯可从 C 样到 D 样,D 样超 60 安时,可能今年或明年初小批量上市,QuantumScape 和 Solid Power 达到 30 - 60 安时电芯。
Q:预计今年 20G 瓦时左右的半固态装机量中,各厂商的量大概是多少?
A:赣锋锂业深圳工厂占 10% - 12%;清陶可达 15% - 18%;未来可达 20%;南都最多两三个点;C 公司 2025 年预估 3.5 - 4GWh,占 20%左右;东方蓝图装机量预估 8% - 10%;其他头部电池厂商(B 公司、E 公司、EVE 等)总体加起来约 20%,其他主要电池厂商目前还没有量释放。
Q:C 公司的半固态(凝聚态)实际装车的能量密度和循环倍率是什么水平?
A:实验室(C 样)能量密度数据,正式交付装机达不到 430 - 450 瓦时每公斤。其倍率因是三元正极(高电压、811 也行),5C 起步,6C 没问题。
Q:C 公司凝聚态的电解质是聚合物吗?
A:不是,是氧化物(LLZO)。
Q:现在国内半固态基本上还都是氧化物吗?
A:以氧化物为主。