固態(tài)電池相關(guān)動(dòng)力電池公司及車企發(fā)展?fàn)顟B(tài)

固態(tài)電池相關(guān)動(dòng)力電池公司及車企發(fā)展

狀態(tài)一：全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀在1978年，MichelArmand首次報(bào)道了固態(tài)金屬鋰電池的相關(guān)研究；由于固體電解質(zhì)離子電導(dǎo)率低，界面相容性差等技術(shù)瓶頸制約了商業(yè)化進(jìn)程，研究停滯于20世紀(jì)末；2007年開始，全固態(tài)鋰電池的研究開發(fā)復(fù)蘇；2017年中國電動(dòng)汽車百人論壇上，業(yè)界預(yù)計(jì)2020-2025年全固態(tài)鋰電池有望實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。固體電解質(zhì)按照體系主要分為兩大類：有機(jī)體系和無機(jī)體系固體電解質(zhì)。有機(jī)電解質(zhì)相對簡單一些，主要以PEO為主，無機(jī)體系又可以細(xì)分為氧化物體系和硫化物體系。氧化物電解質(zhì)體系又可以細(xì)分為非晶態(tài)氧化物（薄膜氧化物）體系，以及晶態(tài)氧化物體系;硫化物體系也屬于非晶態(tài)體系的固體電解質(zhì)。固態(tài)電池二：從全球研究機(jī)構(gòu)看全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研，固態(tài)電池將在2025年逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，在2030年成為動(dòng)力電池的主體。在此情況下，世界各國紛紛開始布局，多家企業(yè)已投產(chǎn)建線。1：專利布局據(jù)德溫特?cái)?shù)據(jù)庫檢索數(shù)據(jù)顯示，在1995-2015年期間，海外全固體鋰電池領(lǐng)域，共申請專利1082項(xiàng)。2021年海內(nèi)外專利共申請專利5687項(xiàng)。當(dāng)前，日本申請專利2309項(xiàng)，其中發(fā)明公開2300項(xiàng)、發(fā)明授權(quán)9項(xiàng)；美國申請專利1506項(xiàng)，其中公開923項(xiàng)、授權(quán)583項(xiàng)；WIPO申請專利737項(xiàng);其中豐田的固態(tài)電池專利申請居全球之首。國內(nèi)對固態(tài)鋰電池的研究起步相對較晚。國內(nèi)關(guān)于全固態(tài)鋰電池專利申請數(shù)量相對較少，1990-2020年期間共申請專利1212項(xiàng)。其中發(fā)明專利1072項(xiàng)：發(fā)明授權(quán)專利1072項(xiàng)、發(fā)明公開專利214項(xiàng)；實(shí)用型專利141項(xiàng)；外觀專利3項(xiàng)。2：布局團(tuán)隊(duì)電池公司：（1）日本豐田、本田、日產(chǎn)、松下等23家汽車、電池和材料企業(yè)，以及京都大學(xué)、日本理化學(xué)研究所等15家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)將共同參與研究日本固態(tài)電池研究體系成熟，計(jì)劃將于2022年全面掌握全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)，日本在硫化物全固態(tài)鋰電池方面的研究成果較為突出。日本的豐田、松下、日立等都有展出硫化物全固態(tài)電池樣品，對外宣稱2025年硫化物全固態(tài)電芯量產(chǎn)（2）美國美國battery500項(xiàng)目是國家層面政策最大支持，包括硫化物先進(jìn)設(shè)計(jì)、電芯設(shè)計(jì)等等。美國主要包括Cymbet、QuantumScape、SolidPower、Polyplus、24M、Sakti3等公司；1：Cymbet是美國的一家薄膜固態(tài)電池公司，做薄膜全固態(tài)；2：24M由麻省理工蔣業(yè)明教授創(chuàng)立（A123創(chuàng)辦者），目前做的是半固態(tài)的概念，把正負(fù)極都做厚。3：Solidpower：今年十月以來宣布小規(guī)模制備硫化物全固態(tài)電芯的能力，MWh規(guī)模卷對卷中試線，干法和韌壓技術(shù)，雙側(cè)出極耳軟包單體電芯，產(chǎn)量每周一百只電芯，材料體系對于小容量電芯（如0.25Ah以下）用硫化亞鐵材料，2Ah及以上大電芯用NCM622材料，負(fù)極是金屬鋰，預(yù)計(jì)固態(tài)電池上市2021年，裝車時(shí)間2026年。4：Quantumscape：E在美股上市，已獲得大眾、德國大陸及國內(nèi)上汽集團(tuán)等車企的投資。電芯主打1000Wh/L以上、380-500Wh/kg的高能量密度（3）德國2018年，德國投入10億歐元支持固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展；（4）法國法國Bollor6制備的全固態(tài)鋰電池，是國際上最早將聚合物全固態(tài)鋰電池運(yùn)用于電動(dòng)汽車的案例，運(yùn)用于市內(nèi)租賃電動(dòng)車中。用于人口d1通項(xiàng)目，采用磷酸鐵鋰為正極，帶電量30KWh,單體電芯的能量密度為230Wh/kg,續(xù)航里程達(dá)到250km，最高時(shí)速130km/h，能夠滿足城市居民的臨時(shí)用車需求。（5）韓國韓國：LG化學(xué)、三星SDI、SKInnovation三星2020年3月份時(shí)候在NatureEnergy上發(fā)表了60攝氏度下1000多循環(huán)的硫化物全固態(tài)電池，用銀碳復(fù)合的

無鋰負(fù)極材料，這也是目前公開數(shù)據(jù)中最好的硫化物全固態(tài)電池。（6）中國1：CATL：在硫化物固態(tài)電池方面比較成熟，改性后的LiCoO2/硫化物電解質(zhì)/Li電池，在0.1C倍率下，能做到200周以上，容量保持率在80%以上，處于行業(yè)領(lǐng)先水平；產(chǎn)品體系電動(dòng)主電泡包用動(dòng)熊用車電砌車用觸或電動(dòng)容主產(chǎn)品體系電動(dòng)主電泡包用動(dòng)熊用車電砌車用觸或電動(dòng)容主2：北京衛(wèi)藍(lán)：固態(tài)電池也只有300Wh/kg以上。此外還有快充技術(shù)，15分鐘80%滿電量，循環(huán)800次以上，安全性也比較高。3：贛鋒鋰業(yè)：2020年7月披露，公司第一代2億瓦時(shí)固態(tài)電池中試線已經(jīng)順利投產(chǎn)，產(chǎn)品性能全面達(dá)到公司固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制樣品的水平，正積極與德國大眾等車廠客戶對接固態(tài)電池的上車合作事宜。4：輝能科技：2013年，實(shí)現(xiàn)可固態(tài)電池量產(chǎn)，在臺(tái)灣建成了G1工廠；5：中航鋰電：自研固態(tài)電池，目前已研發(fā)出樣品；6：天津力神：2019年，宣布將聚焦固態(tài)電池研發(fā)；7：國軒高科：2017年，宣布開始研發(fā)固態(tài)電池；8：江蘇清陶：公司核心在于高固含量的全陶瓷隔膜和無機(jī)固體電解質(zhì)的開發(fā)和生產(chǎn)。目前團(tuán)隊(duì)已經(jīng)和北汽開展合作進(jìn)行中試，未來可能作為北汽電動(dòng)車的重要組件9：天津瑞晟暉能：產(chǎn)品性能穩(wěn)定，能量密度超過200Wh/kg。公司已開發(fā)多款柔性薄膜全固態(tài)鋰電池，目前已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室小試，近期將籌建1萬塊薄膜全固態(tài)鋰電池的連續(xù)化生產(chǎn)中試線。能量密度大于200Wh/kg，能穩(wěn)定循環(huán)1000次，容量衰減率小于5%，年自放電率不超過10%，工作溫度范圍-40~160℃。10：珈偉新能：現(xiàn)已率先實(shí)現(xiàn)固態(tài)的產(chǎn)業(yè)化；氧化物固態(tài)電池在我國比較盛行，氧化物固態(tài)電池水平屬于全球領(lǐng)先。臺(tái)灣輝能、江蘇清陶、北京衛(wèi)藍(lán)、贛鋒鋰業(yè)、無錫海特四家離產(chǎn)業(yè)化比較接近，已經(jīng)建成至少是中試規(guī)模實(shí)驗(yàn)線，并有產(chǎn)品出廠應(yīng)用于無人機(jī)，開始商用。（3）：車企1：日本本田：2017年，宣布自研固態(tài)動(dòng)力電池；豐田：2017年，宣布自研固態(tài)動(dòng)力電池；日產(chǎn)：2017年，宣布自研固態(tài)動(dòng)力電池；2：韓國現(xiàn)代汽車：2017年，投資固態(tài)電池初創(chuàng)公司SolidPower3：德國寶馬：2017年開始牽手SoildPower開發(fā)固態(tài)電池；大眾汽車：2018年，1億美元投資固態(tài)電池初創(chuàng)公司QuantumScape4：美國福特汽車：2019年，投資固態(tài)電池初創(chuàng)公司SolidPower5：法國雷諾：2018年，雷諾日產(chǎn)三菱聯(lián)盟投資固態(tài)電池初創(chuàng)公司IonicMatericals6：中國北汽集團(tuán)：2019年，北汽投資國內(nèi)固態(tài)電池創(chuàng)企清陶能源；比亞迪：2016年，比亞迪開始自研固態(tài)電池；天際汽車：2019年，天際汽