最新行业洞见:半固态电池发展现状及前景判断
2021-08-02 关键词:半固态电池 点击量:873


本报告围绕半固态电池展开研究,明确了半固态电池的界定,指出半固态电池发展的原因、现状、配套的材料体系和对现有工艺设备的影响,并且指出半固态电池发展困境和对其发展前景给出判断。


半固态电池界定:相对现有电池体系,半固态电池主要变化在于电芯中液体含量的减少,其液体质量占比下降至5%~10%,适用的电解质为聚合物和氧化物。半固态电池对性能的改善体现在安全性提升和可支撑更高比容量的正负极材料以实现更高的能量密度。


半固态电池短期内能满足OEM诉求:OEM要求动力电池同时具备高单体比能量(280~320Wh/Kg)和高安全性。而三元材料中的中\低镍三元比能量达不符合要求,高镍三元的安全性问题尚未得到解决;磷酸铁锂电池在能量密度方面存在局限,科学层面仅能达到250Wh/Kg;全固态电池的开发周期太长,且其中最具性能优势的硫化物尚处于科学研究阶段,前景有不确定性;对比而言,半固态电池能同时满足OEM对比能量和安全性的要求,因此有一定生命力。


半固态电池对现有材料体系及工艺影响小:材料体系方面,半固态电池可兼容现有正极材料,负极材料的石墨、钛酸锂、硅碳系也均适用,隔膜仍被需要,但技术要求会调整。制备工艺方面,与现有电池体系相比,有10%~20%的工艺设备要求不同。


半固态电池短期内可实现批量装车应用:国内半固态电池的电解质多选用氧化物,能量密度目前可达到300Wh/Kg,主流电池企业已能小批量生产并实现了在其他场景上的应用,但汽车上多处于样车阶段,预计未来2~3年可实现批量装车应用。


因整体竞争力不突出半固态电池发展面临困境:半固态电池虽然安全性和能量密度得以提升,但并不是突破性进展,且现有主流体系在这两方面尚有较大的开发潜力。此外,半固态电池的大规模商业化还需要找到核心卖点,而半固态电池现阶段的优势尚不足以形成支撑。


长期看半固态电池只是过渡产品:半固态电池相对于现有材料体系优势不够突出,长期而言在各方面的性能及降本潜力不如全固态电池,这决定了半固态电池不会成为具有长久、旺盛生命力的主流电池体系,而只是现有体系向全固态电池过渡的中间产品。


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