近段时间,固态电池在资本市场的热度持续攀升,仿佛一夜之间固态电池就要进入千家万户,这也引发业内外广泛猜想。 而实际上,据电池中国了解,头部电池企业对固态电池的产业化进程,普遍仍保持审慎的态度。近日,在相关行业会议上,蜂巢能源科技股份有限公司董事长兼CEO杨红新,透露了蜂巢能源从液态到固态电池的“三步走”战略,以“高可行性”破局固态电池研发和量产痛点,受到业界关注。 “三步走”战略:推进锂电技术升维 锂电产业从液态到固态的升级,绝非一蹴而就。据了解,蜂巢能源“三步走”战略,每一步都紧扣“产业化可行性”,旨在不脱离现有产能与工艺的基础上,实现技术突破。 1 深化当下:液态电池升级是锂电产业发展的必然选择 深知液态锂电池在当下锂电产业中的根基地位,杨红新认为“深化当下”是“三步走”战略中关键的第一步。 当前,液态电池虽然在市场仍占主导地位,但也面临诸多挑战,如磷酸铁锂电池低温性能不足的瓶颈,以及三元电池的高温稳定性有待进一步提升等问题。 据介绍,基于短刀电池平台,蜂巢能源通过叠片技术和结构创新(如龙鳞甲、堡垒结构),坚持三元和磷酸铁锂、增混和纯电同步发展战略,不断提高其磷酸铁锂和三元液态电池的核心性能,并降低成本。 据杨红新透露,“今年蜂巢能源即将量产能量密度达195Wh/kg的磷酸铁锂电池,并计划于明年量产200Wh/kg,乃至205Wh/kg的磷酸铁锂电池。” 他还指出,三年前业界曾认为磷酸铁锂电池难以实现快充,而今年5C快充产品已走向市场,明年6C快充也有望实现,这也将弥补磷酸铁锂电池的另一短板。 因此,蜂巢能源认为,深化当下,锻造中国液态锂电池的全球竞争力,仍是重中之重。 2 攻坚中期:半固态电池是“桥头堡”,但需“兼容现有产线” 半固态电池当前百家争鸣,但鲜有快速商业化的解决方案,蜂巢能源已将其确定为中期发展攻坚的重点。 据介绍,蜂巢能源自研的“电解质热复合转印工艺”,已攻克半固态电池量产中多项技术瓶颈。该工艺通过极性变换胶液配方和仿形梯度热压技术,可实现电解质层从隔膜到极片的高效、均匀转印,转移率从早期的约20%大幅提升至95%以上。 值得注意的是,这一技术不仅兼容现有产线,无需额外设备投资,还在加工精度、良率和安全性方面实现显著提升:HIPOT良率提升10%,压差不良率降低6%,安全性能提升50%。 根据规划,蜂巢能源将在2026年完成第一代270Wh/kg半固态电池量产爬坡,并开发第二代400Wh/kg半固态电池,2028年推出第三代450Wh/kg半固态电池。 3 突破未来:全固态电池将开启“能源存储新纪元”,但量产仍需攻克多重难关 蜂巢能源早在2022年就已推出20Ah硫化物全固态电池,但其深知所需克服的困难依然巨大。 工艺方面,相较卷绕工艺难以处理卷角位置的受力问题,叠片工艺可使极片受力均匀,凭借在叠片工艺方面的深厚积累,蜂巢能源提出全固态电池叠片工艺制造方案。其还创新推出“热复合叠片”制备工艺,将转印、模切、叠片、静压四道工序集成一道,可以使生产效率提升100%,从而增强全固态电池的量产可行性。 蜂巢能源当前用于量产的是第三代热复合叠片工艺,正在开发第四代叠片工艺,新一代工艺将兼顾固态电池的量产需求。 技术方面,凭借从材料到电芯的全栈自研能力,蜂巢能源已开发出高空气稳定性的硫化物固态电解质,在4小时高湿环境下离子电导率保持率仍超93%;推出全固态电池用正极材料,克容量超220mAh/g,可稳定循环超1200次;制备出20Ah全固态电芯样品,能量密度达380Wh/kg,循环寿命超450次。 蜂巢能源计划在2025年年底完成10Ah级、400Wh/kg全固态电芯体系开发;于2028年推出70Ah以上、500Wh/kg的全固态电池。 “全固态电池一旦实现技术落地,将开启能源存储‘新纪元’。”不过杨红新也坦言,“全固态电池领域相关工艺和设备目前远未成熟,距离真正量产仍有很大差距。” 以半固态技术破局 对车用全固态电池“保持谨慎” 在电池中国看来,产业化可行性,是固态电池规模放量必须要直面、且需要迈过去的一道坎,包括技术、工艺、应用场景等方面,而液态电池在这些方面的积累,也为固态电池的量产提供了借鉴。 “深化当下液态电池的价值与经验,与未来半固态、全固态电池并非缺乏衔接,实则前后存在非常强的关联性。”杨红新指出,蜂巢短刀叠片及热复合叠片工艺,都为固态电池的研发和量产打下了基础。 “作为面向固态电池产业化的企业,蜂巢能源不仅要解决技术、工艺难题,更要统筹固态电池产业化路径。”据杨红新介绍,蜂巢能源以高端乘用车为突破口,推进半固态电池量产装车;以eVTOL等新兴领域为切入点,开展更高能量密度半固态电池的示范验证,并逐步延伸至全固态电池的应用。 据介绍,蜂巢能源已建成2.3GWh半固态电池专用产线,并已完成第一代270Wh/kg方形电芯的开发,计划于2025年11月C样批量试制。该产品已获得欧洲知名品牌电动汽车订单,并斩获央企eVTOL项目定点。其能量密度达360Wh/kg的软包半固态电池,也已向一家低空飞行器央企正式送样,并计划于今年实现首飞。 目前,头部电池企业普遍认为,全固态电池还有很长的路要走。杨红新也表示,对于全固态电池在汽车领域的应用,尽管研发工作在持续推进,但从产业化进程来看,蜂巢能源始终审慎布局。 整体来看,蜂巢能源的“三步走”战略,以产业化可行性为核心逻辑,既避免技术空谈,又与当前主流工艺、产线更融合,从而降低了新技术、新工艺、新产品产业化门槛。这也为行业带来启示:技术创新需要与产业化节奏同步,尤其对于重资产类的电池行业而言,“不颠覆现有产线的创新”,或许有助于进一步推动新电池技术革命。 |