固态电池进展专家交流20240812

固态电池进展专家交流□本次对话围绕锂电池技术的进展进行了深入探讨，特别强调了材料配方和技术创新的重要性。讨论指出，虽然固态电池被视为未来方向，但目前面临多重挑战，如成本高、稳定性差等。对话中提到了各种材料，如米兰高氧混合物、三里、氢氧化镧、氧化锆和氧化铝等，在锂电池中的应用，以及它们的选择和用量对电池性能的影响。此外，讨论还涵盖了碳酸锂和氢氧化锂作为电池原料的选择，以及聚合物在电池中的潜在应用及其带来的优势和挑战。电池产业面临的一个主要问题是传统隔膜技术逐渐被固态电池所取代，这预示着未来电池生产可能会大规模采用全固态技术。固态电池的生产工艺、流程及其与液态电池的区别也被深入讨论，尤其强调了电解质材料用量变化和供应商选择的重要性。液态电池目前的生产成本高于三年前，但市场上的价格相对较高，主要是因为头部企业的市场垄断。电池行业中存在着电芯一致性问题，特别是采用硅碳负极后，因膨胀系数较大导致装配难题。固态电池的发展，尤其是全固态电池，被认为可以大幅提高能量密度和安全性，但仍需解决材料和生产工艺上的挑战。总体而言，电池行业正处于快速发展阶段，技术创新是推动行业发展的重要因素。 问答□问：现在半固态电池与电解液电池相比有哪些优缺点？当前半固态电池的实际 倍率能达到多少？ 答：现在的半固态电池处于过渡阶段，由于其制作工艺导致倍率较低，无法实现大倍率充电，如传统锂电池可达4C或更高，而半固态电池受限 于材料性质难以做得足够薄，因此目前充电倍率远低于电解液电池。现在的半固态电池理论上最大充电倍率约为1.6C，这意味着每年只能充放电大约十个月，而非全年全天候运行。 问：全固态电池在用量上是否会显著增加？目前固态电池的发展情况及面临的技术难题是什么？ 答：是的，全固态电池相较于目前的半固态电池，预计用量将增加5到8倍左右。固态电池发展中的 主要挑战在于氧化物类固态电池电脑率低且界面接触不佳；而硫化物电池则面临着成本高昂、易与空气中水分反应等问题，使得两者的商业化进程都不甚乐观。 问：硫化物电池的情况如何？是否有相关数据或专利信息？ 答：在国内，硫化物电池研发较少，主要由国外特别是日本、韩国的企业主导，而硫化物电池的关键专利大多已被大型企业垄断，使得中国企业要想涉足此领域非常困难。此外，技术积累不足也是一个关键挑战。问：硫化物电池的具体问题和难点有哪些？ 答：硫化物电池的主要问题是成本较高、不易成型（尤其是粉末状的特性），且在测试中发现无法有效防止Li枝晶生长，导致内部结构破坏，这对商业化应用产生了阻碍。 问：如果要达到跟电解液差不多的电池效率，需要将温度控制在多少度以上？ 答：如果要达到与电解液相当的电池效率，需要将温度提升至约80度。问：聚合物电池存在哪些主要问题？针对聚合物电池高温下性能受限的问题，是否有解决方案？ 答：聚合物电池的主要问题是其电化学性能随温度升高而增强，在某些场合有一定优势，但在正常驾驶条件下难以保持较高的温度（例如车内的恒温）。解决方案之一是降低聚合物电池使用的温度，另一种方案则是寻找更适配的材料替代现有聚合物，并且行业内正在重视锰系材料的研究与应用。 问：锰系材料为何受到青睐，尤其是在固态电池领域？目前荣威与上汽正在合作的新车型是否采用锰系材料作为正极材料？ 答：锰系材料因其反应电压较高，在固态电池中使用时可实现更高的电压，从而提高电池的能量密度。此外，相比传统的三元或石墨材料，锰系材料具备潜在更大的客容量。是的，荣威与上汽合作的这款新车正在考虑使用锰系材料作为正极材料，该车计划在未来几年内上市，与现有的三元材料竞争市场，但具体型号及名称尚未公开。 问：锰系材料当前在固态电池中的应用情况如何？ 答：锰系材料目前还在发展阶段，虽未有明确的商业化产品参数，但从技术发展趋势来看，预计其用量会逐渐增多，特别是在固态电池领域，有望取代部分传统材料的位置。 问：目前的电池产业终局中，隔膜的作用会被什么样的技术替代？答：目前无隔膜电池已研发成功，并且回归电影（即归来电影）的应用旨在替代传统的隔膜，因为现有的过渡方案都是出于盈利考虑而推出的。 问：目前办公领域使用的隔膜是由哪个城市自行生产的？ 答：青岛有一个自己的隔膜厂，过去主要从事隔膜生产，2019年后开始转向固态电池领域。 问：固态电池中的副级使用哪种材料，以及其用量是否有所讲究？答：对于副级的材料使用及用量，由于对话者没有直接接触到相关信息，因此并未给出明确答复。 问：飞机网络所需的电池用量与石墨腹肌时相比有何变化？ 答：飞机网络所需的电池用量大概保持在同一水平，大约使用了原石墨腹肌用量的10%左右，目的是提升能量密度。 问：当前电动车所采用的外壳是由谁提供的？ 答：电动车所采用的外壳通常并非由生产商自建，而是从多家外部供应商采购而来，这些供应商可以生产类似的产品。 问：在固态电池的发展过程中，哪些材料的需求量将显著增长？ 答：随着固态电池发展，电解质中的DFPPDF用量将会显著增加，尤其是在全固态电解质的情况下，用量可能会增长5到8倍。 问：当提到“全部贷款”时，是在讨论何种情况下的需求量增加？ 答：“全部贷款”指的是全固态电池阶段，此时电解质和PVDF的用量都会大幅增加，包括固态电解质和其它辅助材料在内的整体用量也将随之提升。 问：在电解质涂布过程中是否会存在不良现象？ 答：在电解质涂布时会遇到一些不良现象，尤其是在对材料进行多次滚压处理以提高其紧密度的过程中容易产生不良。 问：电解质涂布前是否有特定的生产工艺及所需设备？ 答：电解质涂覆前确实有相应的生产工艺，需要专门的设备和步骤，且与正负极电解质涂覆流程相似。 问：三元电池生产中的混料设备是否与正负极的相同？ 答：不完全相同，由于正负极膜厚度不同，所以混料设备的设计和规格也会有所差异，正负极膜通常在100-160微米之间，而电子车图图布则较薄，约为10至15微米。 问：电解质同步设备与其他业态是否存在显著区别？ 答：是的，电解质同步设备相较于传统设备有所不同，且因其精度要求高，市场上很难找到满足需求的产品，甚至部分关键设备必须由企业自主研发或自建生产线。 问：关于半固态电池制造成本以及与液态电池相比的趋势如何？ 答：目前半固态电池的成本主要体现在原材料和工艺上，总体报价成本相比液态电池高约15%，但在商务层面上，由于宁德时代的市场占有率和品牌优势，导致其售价可能会高于同样性能的液态电池。同时，初创企业如清朝虽能通过较低的售价抢占市场份额，但从盈利角度考虑还处于亏损阶段，追求的是尽早实现第一款产品的成功推广。 问：目前市场上的几款电池的售价是多少？ 答：根据提供的信息，明德100度电三元电池售价约30万人民币，清江的报价在12万至130多元之间，高出2万多块钱，而中创新航的电池售价则是23万。 问：导致交付延迟的主要原因是什么？ 答：导致交付延迟的主要原因是电芯一致性不好，具体而言是由于采用了硅碳负极材料，其膨胀系数较大，在充电时会导致膨胀并可能从铜箔 表面脱落，造成制造一致性不佳的问题。 问：其他家的电池厂生产模式有何差异？目前电池行业的趋势如何？答：其他家电池厂生产模式不够稳定，可能会出现间断生产的情况，而这家电池厂则实现了24小时不间断生产，从而缩小了批次之间 的差距。当前电池行业中所有主要厂家都在尝试提升电池的能量密度，以实现千公里续航里程的目标，并且存在半固态电池作为过渡方案的现象，但由于诸多技术和安全挑战，装车量有限，仅用于宣传效果 ，例如之前发布的未来汽车151.1kWh车型就是例证。问：硅碳负极与固态电池性能的关系及发展趋势是什么？ 答：硅碳负极作为固态电池的关键材料，由于其膨胀难以控制而导致一致性问题突出。尽管短期内可能出现其他材料替代的趋势，但从长远看，硅碳复合负极仍然是固态电池的发展方向，预计3到5年 内仍将是主流。此外，固态电池的安全性有所提高，能够承受针刺测试，这是其最大卖点之一。问：液态电池为何能过？ 答：磷酸铁锂燃油密度较低，其材料活性较弱，因此相对较为安全。问：增值实验是否都能通过？答：对外宣传是都能通过的，但实际上有些体系是百分百通过的，有些则是有一定概率通过的。问：PP膜在保证安全性和性能方面有何优势？ 答：PP膜相比PE膜具有更高的变形温度（高出约20度），厚度更大，有助于提高电池的安全性，并且市场上大部分电池都在采用PP膜。 问：关于比亚迪云石电池的问题如何评价？ 答：比亚迪为了追求产品合规而做出了技术上的妥协，但某些潜在的质量隐患可能会在长时间使用后显现出来。 问：固态电池是否会成为主流产品？ 答：固态电池目前仍处于过渡阶段，技术尚未成熟且不会迅速起量，这对于创新型企业而言尤其艰难。问：下游合作及蔚蓝汽车的情况如何？ 答：蔚蓝汽车早期曾试图与青岛达成合作，但由于股权分配问题未能达成一致；最终蔚蓝选择与其他厂商合作，并采用更为复杂的磷酸钛铝锂等材料方案，但在量产过程中面临性能短板和技术挑战。 问：关于那位发言者所说的解决了低温性能问题并优化了样品的效果，请问这是什么意思？ 答：他表示那位发言人解决了低温环境下锂电池性能不佳的问题，并且通过优化工艺使他自己制作的样品取得了不错的效果。 问：您提到的“诚信泰来”、“七百瓦”等品牌是否可信？ 答：我们认为这些都是行业内的虚假宣传，不可轻信，真正重要的还是要看是否有实际的产品能够上市销售。 问：如果某品牌的电池能够推向市场，那么其可能性有多大？ 答：当前比亚迪推出的能推向市场的电池产品大概只有40%，现阶段面临较大困难，因为专利多被竞争对手占据。 问：对于电池领域中相互矛盾的特性，比如能量密度与循环稳定性之间的关系，是如何权衡的？ 答：确实存在这样的矛盾，但有一些电池技术可以兼顾高能量密度和良好的循环稳定性，例如QS公司的电池声称拥有超过500瓦/公斤的能量密度，经过一千多次循环仍有95%原始容量的良好循 环性能，以及快速充放电的能力。 问：QS公司的电池方案有何独特之处？ 答：QS公司的电池采用了固态隔膜技术，利用陶瓷材料和高分子材料制成复合隔膜，并采用高镍含 量的正极材料配合锂金属负极，在充电过程中锂离子通过固态隔膜附着在铜箔上，而在放电时则相反。虽然该方案逻辑上可行，但难点在于如何将固态隔膜做得足够薄以提高电池性能。问：对于当前的新能源汽车市场，是否存在一种革命性的新产品可以抢占更大份额？ 答：虽然可能会有一部分新的市场，但它并不是革命性的，只能抢占大约5%的市场份额。问：成本对于市场发展的影响如何？是否会阻碍新技术的普及？ 答：尽管成本随着制造规模扩大会逐渐下降，但现阶段产品的成本仍然是一个重要的考量因素。即使一款产品价格较高，只要消费者对其功能及品质的认可度高，依然能够获得市场接受并大量购买。 问：在当前环境下，当哪些条件满足时市场才会发生巨大变革？ 答：当市场上出现的方案能够实现PS所声称的所有性能，并且全部达到设计要求时，这才是真正的革命性变化。 问：未来全部使用电池驱动的可能性有多大？何时可能真正实现？答：从长远角度来看，全部采用电池驱动是一个确定性很高的发展方 向，由于能量密度仍有提升空间，预计约在2028年前后，市场上会出现可以直接装车使用的全新电池解决方案。 问：对于固态电池技术，预计其能量密度在何时能发展至何种程度？答：如果按计划推进，到2028年装车时，固态电池的能量密度将达到每公斤500瓦时以上，甚至更高水平。 问：当前许多新能源车企为何仍选择继续投资研发？ 答：即使面临可能被全面颠覆的风险，众多企业依然坚持研发，因为他们主张“小步快走”的策略，并试图通过产品销售来获取现金流，以应对激烈的市场竞争。 问：面对资本密集型的固态电池技术研发，新创企业和传统车企的竞争态势如何？ 答：新创企业在资本约束下难以长期投入研发，而传统车企凭借现有产业规模和技术积累，在资金、稳定现金流以及上市可能性等方面占据明显优势，从而在固态电池技术竞争中具有较大竞争优势。 问：全固态电池技术