摩根大通:中国固态电池进展
ASSB (全固态电池)试产线样品正在接受测试。参与工信部 ASSB 补贴计划的电池制造商近期已提交了来自试生产线的样品以供测试。由于部分厂商出现生产问题,这一过程延迟了约 1 个月。 样品测试结果可能不尽如人意。虽然预计最终的样品测试结果将在 2026 年 2 月至 3 月得出,但专家发言者表示,目前的试产线样品仍面临挑战,可能无法通过所有安全测试。 ASSB 安全特性受到质疑——固态电池真的适用于电动汽车吗?专家指出,ASSB 中的硫化物电解质在约 200°C 时会分解,并且由于其含硫和磷的成分而容易点燃,其行为类似于液态电解质。此外,高压运行的要求给乘用车的集成带来了巨大挑战。虽然 ASSB 最初是为了提供更安全和更高的能量密度而开发的,但其安全优势现在受到了质疑,因为与液态锂电池相比,两者没有显著的差异。此外,较低的生产效率和高昂的成本可能无法弥补能量密度提升所带来的损失(相较于使用相同正极材料的液态锂电池,提升了 14%至 25%)。 电动汽车中的半固态电池更多地是一种营销策略,而非真正的技术突破。许多公司正将资源转向半固态解决方案,因为这类方案的技术障碍更低。就能量密度而言,半固态电池相较于使用相同正极材料的液态电池,并未带来显著的提升。虽然单个电芯的安全性略有提高,但系统层面的安全性提升仍然有限。因此,电动汽车制造商通常会推广半固态电池来宣传其车型,而非真正实现安全性或能量密度方面的重大改进。 在最初的 60 亿元人民币项目完成后,政府对半固态电池研究的支持可能会减少,因为过去一年中出现了众多挑战和困难。 尽管与吸引到更多媒体关注的其他电池制造商相比,宁德时代对其半固态电池的研发宣传较少,但专家认为宁德时代仍是半固态电池领域国内最可信的参与者。这种信心得到了宁德时代拥有超过 2000 名专业研究人员以及超过 100 个专注于解决各种失效模式的并行小组团队的支持。 半固态电池的国家标准正在形成。2025 年 5 月 22 日,中国汽车工程学会(CAES)发布了名为《全固态电池判定方法》的团体标准。该标准旨在消除行业内长期以来围绕“全固态”、“半固态”和“混合”电池类型定义所存在的困惑。专家表示,中国汽车研究中心正在同时制定可能将电池分类为(i)全固态、(ii)固液混合以及(iii)液态的国家标准。这些国家标准预计会更加严格,并将“半固态”排除在正式类别之外。 中创新航的浓缩电池和无阳极技术有望在不久的将来实现商业化。虽然全固态电池的商业化仍是一个遥远的目标,但中创新航正在证明它并非实现高能量密度的唯一途径。2023 年 4 月,中创新航推出了类似于“半固态电池”的浓缩电池,其能量密度高达 500 瓦时/千克。2025 年 4 月,该公司还推出了其自形成阳极技术,这进一步将能量密度提高了 60%的体积比和 50%的质量比。尽管诸如电池循环寿命缩短和充电速度降低等挑战依然存在,但 CATL 的混合动力电池解决方案正在为实际应用铺平道路,预计将于 2026 年开始商业化生产。
SSB 专家电话会议纪要
能量密度:400wh/kg 的重量能量密度和 1000wh/L 的体积能量密度。 安全测试:热安全评估,例如在高温箱中承受超过 200°C 的温度,以及钉刺测试。 循环次数:超过 1000 次的充放电循环,且至少保持 80%的容量。循环测试必须在 10-20MPa 的外部压力下进行,以保持固-固界面接触。
硫化物基 ASSB:CATL、BYD、吉利和一汽 聚合物基 ASSB:上汽清陶和卫蓝
ASSB 可能并非完全安全,这违背了其原本的目的。专家强调,硫化物电解质在约 200°C 时会分解,并由于硫和磷的含量而不可避免地燃烧,类似于液态电解质的行为。无论是钉刺式穿透(引发短路加热)还是 200°C 热箱测试,都会在硫化物系统中引发热失控现象。 ASSB需要在高压环境下运行,这给其在乘用车中的应用带来了巨大挑战。电池制造商还必须提供专门的压力固定装置用于测试,并且专家强调,将此类压力要求集成到车辆中是极其困难的——对于重型卡车(HDT)来说可能可行,但对于乘用车(PV)来说则几乎不可能,这是因为空间和系统设计方面的限制所致。 能量密度与安全性的平衡。目前硫化物基的辅助制动系统的样本能够满足能量密度要求,但无法满足安全要求。专家认为,400wh/kg 和 1,000wh/L 的能量密度要求只有通过硫化物路线才能实现。如果能量密度要求放宽,卤化物基的辅助制动系统就能满足热安全标准,并且在安全性方面比硫化物基的辅助制动系统表现更好。卤化物路线尚未达到样品测试阶段,因为目前的卤化物材料仍存在空气稳定性差和离子导电性不足的问题,这显然存在明显的技术瓶颈,使得任何基于卤化物的产品都无法提交。
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