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    • 趨勢一:電解質材料革新加速,固態(tài)電解質膜競速風起
    • 趨勢二:負極材料迭代提速,硅碳迎資本熱捧
    • 趨勢三:工藝設備協(xié)同創(chuàng)新深化,干法電極與產線集成受矚目
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固態(tài)電池三大新變

16小時前
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近期固態(tài)電池市場再度升溫,行業(yè)關注點也經歷深刻轉變。

據觀察,相較于以往對固態(tài)電解質技術路線的討論、主機廠與電池制造商的布局、量產時間表的預期以及eVTOL等新興應用的探索,當前市場的目光更聚焦于若干核心層面。

具體來看,以固態(tài)電解質膜為代表的關鍵材料革新、以硅碳負極為核心的負極材料迭代,以及生產工藝與設備的協(xié)同突破,正構成推動產業(yè)化進程向更深層次攻堅的三大核心趨勢。

趨勢一:電解質材料革新加速,固態(tài)電解質膜競速風起

作為固態(tài)電池的“第五大主材”,固態(tài)電解質膜的技術路徑正經歷調整。

早期業(yè)界曾期望固態(tài)電解質能一步到位形成自支撐膜片,但今年的趨勢顯示,包括衛(wèi)藍、太藍等固態(tài)電池先行者及星源材質等傳統(tǒng)隔膜龍頭,均開始強調基于現(xiàn)有基膜進行固態(tài)電解質涂覆的技術方案。

衛(wèi)藍新能源聯(lián)合創(chuàng)始人、中國科學院物理研究所研究員李泓近期指出,當前主流固態(tài)電池生產工藝仍難完全脫離基膜。

無論是將基膜作為剛性骨架進行涂覆或原位固化,還是將電解質涂覆基膜后與極片輥壓成型,純粹的無基膜方案在生產穩(wěn)定性和應用可靠性層面均面臨實際挑戰(zhàn)。

廣東衛(wèi)藍今年3月于珠海投產的年產能6GWh半固態(tài)儲能電池產線,便采用了江蘇三合(恩捷股份、衛(wèi)藍新能源、溧陽天目先導的合資公司)供應的固態(tài)電解質涂覆隔膜,印證了這一趨勢。

與此同時,太藍新能源提出的“無隔膜”概念,其技術內涵指向“極片復合固態(tài)電解質層”,即將氧化物與聚合物復合的固態(tài)電解質直接復合于極片表面,同樣是需要支撐的探索方向。

隔膜企業(yè)星源材質則通過“支撐基膜+固態(tài)電解質復合”方案,尋求從基膜供應商向固態(tài)電解質膜解決方案商的轉型,其與大曹化工(聚合物供應)和中科深藍匯澤(固態(tài)電解質膜聯(lián)合開發(fā))的合作均在取得實質進展。

采用基膜承載固態(tài)電解質被視為更貼近產業(yè)化現(xiàn)實的路徑,其邏輯與濕法工藝生產大圓柱電池相似,更側重于成本控制和規(guī)?;a的可行性。

據了解,日韓企業(yè)在此領域據稱已實現(xiàn)較國內低至少30%的電解質膜成本,產業(yè)壓力,疊加隔膜企業(yè)的轉型決心,或許共同構成了基膜路線推廣的必要性。

不過,自支撐固態(tài)電解質膜的研發(fā)亦未停滯。4月中科固能宣布其硫化物固態(tài)電解質膜(據稱硫化物含量>95%)實現(xiàn)量產突破。

通過濕法成膜工藝及設備自主改造,該公司已制備出成卷(長度>1000m)、超?。?5-25μm)、大面積(幅寬400mm)、高離子電導率(3.82 mS/cm?1)的產品,顯示了自支撐路線的潛力。

趨勢二:負極材料迭代提速,硅碳迎資本熱捧

今年年初,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高為固態(tài)電池定調共識:2030年前,產業(yè)重心將聚焦于500Wh/kg以下的電池技術突破,負極材料的迭代,特別是硅碳負極的應用,成為核心策略。

在此基礎上,疊加由特斯拉、寶馬推動的動力大圓柱電池量產前景明朗化的驅動,硅基負極的產業(yè)化在今年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,材料、工藝與設備協(xié)同特征顯著。

據高工鋰電不完全統(tǒng)計,僅今年前五個月,新增硅碳負極產能規(guī)劃已超22萬噸,帶動相關產業(yè)投資逾200億元。

其中,新塬科技在湖北襄陽規(guī)劃的年產10萬噸硅碳負極材料項目,以高達120億元的總投資額和領先的產能規(guī)模,成為此輪擴產中的最大手筆。

杉杉科技寧波4萬噸一體化硅基負極基地一期投產,成為行業(yè)內最先落地的硅碳負極有效產能之一。其高容量、高首效硅碳負極,高性能耐壓型硅碳兩款產品,已于2025年初開始試產。前者已成功導入頭部動力電池企業(yè),并在消費電子企業(yè)的評測中取得領先。

多氟多旗下中寧硅業(yè)在浙江衢州規(guī)劃的年產4萬噸項目(投資超50億元)亦已開工。

此外,硅碳負極領域的初創(chuàng)企業(yè)也動作頻頻,例如蘭溪致德宣布在浙江金華新增年產1000噸硅碳負極產能,索理德則在湖南永州新增了年產1萬噸的規(guī)劃。

與硅碳負極配套的多孔碳材料,其產能與融資也同步升溫。新增項目達6個,也尤其可以看到上市公司在此領域的布局尤為激烈:

如圣泉集團今年新投產了1000噸多孔碳產線;金博股份則表示其石油焦基多孔碳系列產品已在2024年內完成中試化開發(fā),目前處于下游客戶驗證階段,并將于近期推出新品。

值得注意的是,寧德新能源戰(zhàn)略投資了復旦大學趙東元院士團隊孵化的多孔碳企業(yè)山東復元。

設備端,專注于流化床氣相沉積設備的蘇州紐姆特4月完成超億元A+輪融資,將用于研發(fā)和擴產全國首個超大規(guī)模流化床設備,以上均顯示了材料帶動工藝、設備的緊密共振。

趨勢三:工藝設備協(xié)同創(chuàng)新深化,干法電極與產線集成受矚目

固態(tài)電池生產設備的整體進展在今年尤為突出,其中干法電極工藝設備成為行業(yè)關注的焦點。這一趨勢的核心在于工藝創(chuàng)新與設備開發(fā)的深度協(xié)同,以及對高效、集成化、自動化產線解決方案的迫切需求。

在核心干法工藝設備方面,多家企業(yè)取得了顯著突破并獲得市場認可。

例如,先導智能的固態(tài)電池設備已獲得重復訂單;曼恩斯特的多款干法核心設備以及贏合科技的干法攪拌設備均已成功交付或獲得訂單;納科諾爾的干法輥壓設備也實現(xiàn)了客戶突破。

這些進展表明,干法電極的關鍵制程設備正逐步成熟并進入商業(yè)化應用階段。

設備的集成化與整線交付能力也正成為衡量企業(yè)實力的重要指標。

一方面,市場對能夠提供整體解決方案的整線設備商需求增加,利元亨成功中標廣汽埃安的硫化物固態(tài)電池項目整線訂單,海目星也與欣界能源簽署了4億元固態(tài)電池設備訂單,印證了這一趨勢。

另一方面,設備本身也在向集成化方向發(fā)展,尚水智能、冠鴻智能等企業(yè)近期發(fā)布的干法新品,就體現(xiàn)了將混料、纖維化、制膜、輥壓分切、收卷等多個環(huán)節(jié)整合的趨勢。

協(xié)同創(chuàng)新是推動設備技術進步的重要模式。企業(yè)間、與科研機構間的合作日益緊密。

例如,納科諾爾與歐陽明高院士工作站共建固態(tài)電池聯(lián)合實驗室,聚焦工藝基礎研究與設備開發(fā);逸飛激光與金羽新能達成戰(zhàn)略合作,共同研發(fā)和優(yōu)化全極耳、方形鋁殼等特定固態(tài)電池類型的設備與工藝。

清研電子國內首條0.1GWh干法電極全自動產線于4月投產,則是上述趨勢的標志性成果。該產線實現(xiàn)了從原材料輸送到電極成型的全自動化生產,是干法電極技術從單機突破走向產線集成的具體體現(xiàn)。

為持續(xù)攻克干法電極工藝中的混料與成膜兩大核心環(huán)節(jié)并構建技術壁壘,清研電子持續(xù)通過與宏工科技、納科諾爾兩大鋰電分段設備龍頭成立合資公司的方式,聯(lián)合開發(fā)混合均質一體機、成膜復合一體機等核心集成設備,充分展現(xiàn)了新舊產業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新,實現(xiàn)關鍵工藝突破的重要性。

綜上來看,材料體系的持續(xù)迭代與裝備工藝的協(xié)同創(chuàng)新不斷向縱深發(fā)展,正為固態(tài)電池產業(yè)的未來注入強勁動力和樂觀預期。

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