新型固態(tài)鋰電池有望3分鐘內(nèi)完全充電 可持續(xù)使用20年

9月19日，美國哈佛大學(xué)科學(xué)家為電動(dòng)汽車開發(fā)了新型固態(tài)鋰金屬電池，該電池有望實(shí)現(xiàn)3分鐘內(nèi)完全充電，并且可持續(xù)使用20年。相關(guān)論文發(fā)表在最近的《自然》雜志上。該電池原型實(shí)現(xiàn)了充電速度快至3分鐘的，并且在生命周期內(nèi)可循環(huán)超過1萬次。研究人員表示，目前，即使是同類中最好的電池也只有2000—3000次充電循環(huán)，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)“改變游戲規(guī)則”。相關(guān)概念股：德爾股份(300473.SZ)、當(dāng)升科技(300073.SH)、國軒高科(002074.SZ)、孚能科技(688567.SH)。

初創(chuàng)公司Adden Energy宣布已獲得哈佛大學(xué)技術(shù)發(fā)展辦公室授予的獨(dú)家技術(shù)許可，用于推進(jìn)該技術(shù)的商業(yè)化，其目標(biāo)是將電池縮小為手掌大小的“軟包電池”，其組件封裝在鋁涂層薄膜中。據(jù)介紹，該電池使用的是純金屬形式的鋰，而不是目前市場上電動(dòng)汽車電池所用的鋰離子。同時(shí)，“固態(tài)”是指使用固體電極和固體電解質(zhì)，而不是鋰離子電池中的液體或聚合物凝膠電解質(zhì)。另外，通過特殊的三明治多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該電池可以更好地規(guī)避故障和起火等問題。

目前，全球企業(yè)開始加大固態(tài)鋰電池方面的研究布局，加上各國政策的推動(dòng)下，固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望加快。據(jù)中研普華研究報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)2021-2025年全球固態(tài)電池出貨量將逐步出現(xiàn)并有所提升，隨著市場的逐步成熟和技術(shù)的穩(wěn)定，預(yù)計(jì)2025-2030年市場出貨量將以59.4%的年復(fù)合增長快速發(fā)展，到2030年出貨量將超過250GKh。

國內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策支持安全性、能量密度提升等，實(shí)際上也是在支持固態(tài)電池的發(fā)展。8月25日，工信部公開征求對《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》的意見。征求意見稿提出，支持開發(fā)超長壽命高安全性儲能鋰離子電池。優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造工藝，從材料、單體、系統(tǒng)等多維度提升電池全生命周期安全性和經(jīng)濟(jì)性。推進(jìn)聚合物鋰離子電池、全氣候電池、固態(tài)電池和快充電池等研發(fā)和應(yīng)用。

由于固態(tài)電池在能量密度、安全性等領(lǐng)域相對于傳統(tǒng)鋰離子電池的突出優(yōu)勢，各大車企和動(dòng)力電池企業(yè)紛紛布局固態(tài)電池。據(jù)據(jù)中研普華研究報(bào)告顯示，豐田、寶馬、大眾、三星等巨頭企業(yè)都投入了大量資金用于固態(tài)電池研究，將成為電動(dòng)汽車取代燃油汽車的制勝利器。在市場需求方面，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2030年，全球固態(tài)電池需求有望達(dá)到500GWh，按照專家保守估計(jì)，將形成3000億元以上的市場規(guī)模。

豐田與松下合作成立合資公司共同研發(fā)生產(chǎn)固態(tài)電池，并計(jì)劃于2025年之后正式量產(chǎn)首款固態(tài)電池汽車。大眾與新一代固態(tài)鋰金屬電池的領(lǐng)導(dǎo)者Quantum Scape合作，預(yù)計(jì)于2025年銷售固態(tài)電池。現(xiàn)代也預(yù)計(jì)于2030年大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)電池汽車。

中信建投研報(bào)指出，固態(tài)電池若能發(fā)揮并強(qiáng)化安全性的部分優(yōu)勢，力爭占據(jù)能量密度優(yōu)勢，將倍率、循環(huán)壽命和工藝性進(jìn)一步優(yōu)化，則可鞏固其優(yōu)勢場景下的核心潛在客戶。如果性能和成本進(jìn)展顯著，那么其市場空間會(huì)擴(kuò)大，并成為鋰電池的關(guān)鍵技術(shù)路線。至2025年，全球各類固態(tài)電池市場空間或達(dá)幾十到上百GWh、千億元規(guī)模。首先，關(guān)注在固體電解質(zhì)材料開發(fā)、固體電解質(zhì)和電解液協(xié)同應(yīng)用、固態(tài)電池單體及系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用等領(lǐng)域具備技術(shù)實(shí)力，持續(xù)投入資源，獲得優(yōu)質(zhì)客戶認(rèn)可的企業(yè)。其次，關(guān)注和固態(tài)電池相關(guān)性強(qiáng)的電池材料體系對應(yīng)的企業(yè)：正極三元材料為主。

相關(guān)概念股：

德爾股份(300473.SZ)：公司自2018年開始布局全固態(tài)電池等產(chǎn)品，由日本本土專家?guī)ш?duì)研發(fā)，已掌握材料配方和制造工藝等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得階段性成果。目前樣件已完成，正在日本客戶端進(jìn)行測試。在互動(dòng)平臺表示，公司主營產(chǎn)品既可應(yīng)用于傳統(tǒng)燃油車、也可應(yīng)用于新能源汽車，主要客戶包括戴姆勒奔馳、寶馬、奧迪、大眾、Stellantis、福特、日產(chǎn)、上汽、江鈴、長城、吉利、比亞迪等國內(nèi)外整車客戶。

當(dāng)升科技(300073.SH)：公司與清陶能源發(fā)展股份有限公司于2022年7月16日在江蘇省昆山市簽訂了《戰(zhàn)略合作協(xié)議(2022-2025年)》。雙方?jīng)Q定在固態(tài)及半固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)、固態(tài)鋰電正極材料產(chǎn)品供貨、全球產(chǎn)能布局、金融及資本合作等方面建立多層次、全方位的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。7月20日，當(dāng)升科技在戰(zhàn)略新品發(fā)布會(huì)上推出6款自研新型電池材料新產(chǎn)品，包括雙相復(fù)合固態(tài)鋰電正極和固態(tài)電解質(zhì)兩款全新體系材料。

國軒高科(002074.SZ)：公司的高安全的半固態(tài)電池，單體能量密度達(dá)360Wh/kg，配套車型的電池包電量達(dá)160KWh，續(xù)航里程超過1000km。半固態(tài)電池匹配客戶需求，依據(jù)訂單情況持續(xù)落地產(chǎn)能需求，目前根據(jù)客戶需求情況預(yù)計(jì)將于今年底小批量裝車。

孚能科技(688567.SH)：公司計(jì)劃330Wh/Kg的半固態(tài)電池，2025年前量產(chǎn)。

關(guān)鍵詞： 新型固態(tài)鋰電池 電池原型 鋁涂層薄膜 聚合物凝膠電解質(zhì)