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美固态电池初创企业涨超30% 下代锂电技术制高



  美固态电池创新企业QuantumScape8日(美东时间)公开其最新固态电池研究成果,其电池可在15分钟内充满80%的电量,在续航里程为300英里或更高的车辆上搭载,正常使用寿命将达到12年左右,同时测试表明,该电池在800次循环后并未衰退,相当于24万英里(38万公里)的行驶里程。

  在该技术突破中,柔性陶瓷电解质被认为起到了关键性的作用,该隔板使得电池能够承受因汽车电流负载而出现的高温高压环境,不会出现故障,甚至在零下温度中也能正常工作。

  对此,马里兰大学的保罗·艾伯图斯(Paul Albertus)表示,QuantumScape“打出了一个本垒打”,但同时也指出,“他们最终需要取得类似大满贯的成绩,才能将这项技术推向市场。”

  虽然上市不到半个月,但QuantumScape在部分投资者眼中,却早已是“香饽饽”。公司在上市前即从大众汽车筹集了3.8亿美元,并从比尔·盖茨(Bill Gates)、Breakthrough Energy Ventures、Khosla Ventures和KPCB等科技投资者那里获得了额外资金。

  在此基础上,公司核心研究团队同样“群星闪耀”,包括大众汽车(Volkswagen)研究部门前负责人、教授Jugen Leohold、特斯拉(Tesla)联合创始人J.B.斯特劳贝尔(J.B. Straubel)以及因研究锂离子电池而获得诺贝尔化学奖的斯坦·惠廷汉姆(Stan Whittingham)。

  据了解,固态电池被认为是下一代锂电技术制高点,工作原理上,其与传统的锂电池并无区别。两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态,相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。

  与传统锂电池相比,全固态电池最突出的优点是安全性。固态电池具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性,固态电解质是固态电池的核心,电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能参数,如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命。

  此外,固态电池电化学窗口可达5V以上,允许匹配高能正极,电池负极可以采用金属锂,提升理论能量密度,有望解决新能源汽车里程焦虑问题;同时可简化封装、冷却系统,电芯内部为串联结构,在有限空间内进一步缩减电池重量,体积能量密度较液态锂离子电池(石墨负极)可提升70%以上。

  目前,固态电池领域进入“军备竞赛”阶段,主要有欧美、日韩和中国三大阵营。欧美车企对固态电池初创企业关注度较高。车企通过收购、投资在固态电池领域中美国高校衍生的初创企业如Solid Power、SolidEnergy Systems、Ionic Materials、Quantum Scape等以获得技术储备。

  日本车企在固态电池上的研发起点相对较早,最早入局的丰田在2008年就与固态电池创企伊利卡(Ilika)展开了合作,2019年初,宣布与松下合作。三菱、日产、松下等大部分企业纷纷加速布局固态电池行业,争取早日实现量产。

  中国方面,虽然起步较晚,但越来越多企业已参与其中。参与主体包括中科院化学所、中科院青岛能源所、中科院宁波材料所等研究机构,赣锋锂业、宁德时代等电池企业;更有其他领域企业看好固体电池跨界投资,如以汽车零部件为主的万向集团、新能源汽车比亚迪等。

  需要指出的是,虽然固态电池尚未实现大规模商业化,但全球预计2020年准固态锂电池会实现产业化,到2025年全固态锂电池将最终实现产业化。根据中银国际测算,全球固态锂电池的需求量在2020年、2025年、2030年分别有望达到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh,2030年全球固态电池市场空间有望达到1500亿元以上。

  具体到国内,我国固态电池的出货量与动力电池、消费电池以及储能电池三个领域的锂电池需求量及固态电池在这三个领域的渗透率息息相关。基于该逻辑,前瞻产业研究院在《2020年中国固态电池行业研究报告》中对2020-2030年我国固态电池出货量进行预测,预计2020-2030年我国固态电池出货量高速增长,至2030年或将突破250GWh。

  上述报告进一步指出,随着固态电池技术的不断进步,固态电池成本价格也将不断下降,根据SNE Research对固态电池成本价格的相关预测以及上文对固态电池出货量的预测情况,可以初步推测,到2030年,我国固态电池市场空间或将达到200亿元,较2020年实现百倍增长。

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