固态电池（二）

时间: 2024-04-22 17:36:21 |   作者: 新闻中心

  就工作原理而言，固态锂电池与传统锂电池并没有区别。两者之间的主要不同之处在于固态电池电解质是固态的，这等同于锂离子在固体的电解质进行转移。随着正极材料的一直在升级，固态电解质能做出更好的适应，这有助于提高电池系统的单位体积内的包含的能量。另外，固态电解质在电池的正负电极之间提供了良好的屏障，避免了由于正负电极之间的接触而引起的短路。因此，固态电池的产业链与液态锂电池相似，主要不同之处在于中上游负极材料和电解质不同。当它发展成完全固态电池时，隔板将被完全更换。

  类似于传统的锂离子电池，除了负责在电极内传输离子和电子的电极活性材料外，固体电池正极材料通常使用包含固体电解质和导电剂的复合电极。根据正极材料的分类，主要有四种类型，包括三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂。2019年，我国三元材料的出货量占比最高，达到47.5%。其次是磷酸铁锂，占21.8%。具有单位体积内的包含的能量优势的三元材料有望进一步取代磷酸铁锂市场。

  目前，中国的正极材料市场之间的竞争激烈，未来其集中度可能会提升。2019年，国内前三大正极材料出货量分别是厦门钨业、天津巴莫和德芳纳米，市场占有率分别为11%、7%和7%。

  当前，全固态电池负极材料大致上可以分为三大种类，分别为金属锂负极材料、碳基负极材料和氧化物负极材料，其中，金属锂负极材料凭借容量大和电位低而成为所有固体锂电池最重要的负极材料之一， 若使用金属锂作为负极有望将单位体积内的包含的能量提高40%至50%。 目前，全球锂盐产能大多分布在在中国，约占70%。2019年，我国锂金属总产能约为4700吨，产量为2903吨，开工率为61.8%。

  全球领先的金属锂制造商包括赣锋锂业、天齐锂业和LIVENT。 2018年，这三大公司占全球产能的79%。 赣锋锂是世界上最大的金属锂生产商，2018年，实际产量为1519.44吨。锂价格和碳酸锂之间的联系相对清晰，原材料价格下降正在向下游制造商施加压力，迫使上游金属锂生产商降低价格。

  全固态锂电池使用固态电解质代替传统的有机液体电解质，有望从根本上解决电池安全问题，并且是电动汽车和大规模储能的理想化学电源。当然，用于全固态电池的所有电解质都有其优缺点。 当前，世界各地的全固态电池公司都在进行各种电解质系统的研发技术。 其中，西方公司偏爱氧化物和聚合物系统，日本和韩国公司正在努力解决硫化物系统。2020年1月中科院成功开发出多体系硫化物固体电解质和高性能固态电池，在固态电池的进程中迈出重要一步。

  从下游需求看，新能源汽车景气度确定性高，市场对动力电池保持稳定需求。从2015年到2017年，受新能源汽车支持政策的推动，锂动力电池的需求激增。

  随着对固态电池研究的不断深入，未来将持续往下渗透，有望在动力电池领域实现应用。基于新能源汽车确定的高景气度，市场对动力电池电解液的需求将持续增长。根据汽车行业中长期发展规划的要求，到2020年中国新能源汽车产量将达到200万辆，累计产销量将超过500万辆，政府全力支持新能源汽车的发展。此外，一系列在迫使传统汽车公司减少油耗并改善新能源汽车的布局。由于新能源汽车受国家政策的全力支持及其加快应用，国内新能源汽车的销量从2014年的75000辆增长至2019年的12.06亿辆。未来，预计中国新能源汽车的生产和销售将继续增长，对汽车动力电池的需求将显著增加。

  随着科学技术的进步和智能浪潮的到来，智能可穿戴设备正在快速地发展。2019年，中国可穿戴设备的出货量达到9924万台，比上年增长37.1%。这一增长得益于智能手表、无线耳机等产品形态和ARVR等新技术的推动。作为可穿戴设备的上游，固态电池随着可穿戴设备的规模而增长。

  全固态电池被认为有望突破电化学储能技术的瓶颈并满足未来发展需求的新技术方向之一。近年来锂储能电池凭借污染低、单位体积内的包含的能量高、充放电速度快以及常规使用的寿命长等特点得到普遍使用。截至2019年，中国电化学储能项目的累计装机规模达到1709.6兆瓦，同比增长59.4%，其中锂电池的累计装机容量最大，达到1378.3 兆瓦，占总数的80.6%。2017年9月，国家发展和改革委员会发布了《关于促进我国储能技术与产业高质量发展的指导意见》，鼓励积极发展包括锂电池在内的储能电池，实现储能电池向规模化发展转变。结合国家对能源发展的指导方针，电化学储能在用户侧、可再次生产的能源并网配套等领域的需求有望迎来迅速增加，固态电池发展前途明朗。