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固态电池技术趋势及行业前景分析
发布时间:2024-12-23 10:42:39 | 版权所有:必一体育

  ,相对于液态锂电池,固态电池的优势:(1)使用固态电解质替代液体电解质和隔膜,固态电解质燃点非常高,,因此不存在漏液现象,简化电池成组设计,降低电池的重量和体积,能量密度有望突破300Wh/kg。

  近年来,下游应用领域的不断革新对锂电池行业提出了愈来愈高的要求,锂电池技术也由此不断进步,向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看,液态锂电池能够实现的能量密度已经逐渐接近了它的极限,固态锂电池将是锂电发展的必经之路。

  界面问题、加工工艺难度大和生产成本高制约着硫化物固态电池的产业化发展,预计5-10年内全固态电池无法实现商业化。1)固态电池存在固-固界面接触难题,内阻较大,循环性能、倍率性能差。2)加工工艺难度大:硫化物固态电解质对生产环境要求苛刻,需要隔绝水和氧气,同时涉及薄膜沉积等与现有液态锂电池完全不同的生产工艺,大规模量产技术尚未解决。3)生产成本高:根据国际新能源网数据显示,固态电池生产制造成本占比超50%,而液态锂离子电池生产成本仅为20%-30%。

  固态电池主要应用于新能源汽车等,受国家政策推动影响,新能源汽车行业快速发展。根据中国汽车工业协会数据显示,我国新能源汽车在2011-2018年之间高速发展,销售呈现爆发式增长,7年间销量增长超150倍,2019受补贴大幅度滑坡等影响,销量有所下降,2020年疫情逆势上升,达到了136.73万辆的新高,同比2019年增长13.4%。随着下游新能源汽车需求规模快速增长,固态电池行业发展前景广阔。

  全固态电池被公认有望突破电化学储能技术瓶颈,满足未来发展需求的新兴技术方向之一。在电化学储能方面,目前锂电池占电化学储能比重达80%。根据CNESA数据显示,2020年电化学储能累计装机规模为3269.2MV,同比2019年增长91%,而结合国家对能源发展的指导方针,电化学储能在用户侧、可再生能源并网配套等领域的需求有望迎来快速增长,固态电池发展前景明朗。

  固态电池产业链与液态锂电池大致相似,两者主要的区别在于中上游的负极材料和电解质不同,在正极方面几乎一致,若完全发展至全固态电池,隔膜也完全被替换。下游应用领域主要为消费电子、新能源汽车、储能等新兴领域。

  固态电池整体成本主要由电池材料成本及电池生产成本构成,其中材料成本占据了大部分的份额。材料成本包括正极、负极材料、隔膜(如需)、电解质、集电器、壳体等组成,而生产成本则包括工厂设计/厂房、能源及人员/生产工序三大板块。

  技术路线年发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)征求意见稿》中提出了加强固态电池研发与产业化进程的目标

  聚合物固态电池、硫化物固态电池、氧化物固态电池。聚合物固态电池安全性能好,硫化物固态电池易于加工,而氧化物固态电池导电率最高。目前,固态电池还存在部分技术瓶颈亟需突破,例如单位面积离子电导率较低、难以开发大容量动力电池或储能电池等。固态电池前景分析

  目前,全球企业开始加大固态锂电池方面的研究布局,加上各国政策的推动下,固态锂电池产业化进程有望加快。预计2021-2025年全球固态电池出货量将逐步出现并有所提升,随着市场的逐步成熟和技术的稳定,预计2025-2030年市场出货量将以59.4%的年复合增长快速发展,到2030年出货量将超过250GKh。

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