近日,人民日报、新华社、央视新闻等多家中央媒体密集报道国内已建成首条大容量全固态电池生产线,目前正在小批量开展测试生产。据报道,此条大容量全固态电池生产线建成落地,核心技术突破在于改用固态电解质材料,使得产品耐热性和安全性大幅提升。
为加快固态材料产业化进程,配套下游头部电池厂商、车企后续供应需求,今年10月份,当升科技(300073.SZ)便对外宣布,将在江苏金坛投资建设固态电解质材料产业化项目,计划建成年产3000吨固态电解质生产线,包括2000吨/年氧化物固态电解质生产线和1000吨/年硫化物固态电解质生产线。此次国内首条大容量全固态电池生产线落地,与当升科技建设固态电解质材料产业化项目形成紧密呼应,从侧面说明了当升科技在固态电解质技术研发、商业化应用方面,契合我国固态电池技术产业化发展大方向,并已走在了行业前列。
据公开资料,当升科技作为锂电正极材料龙头企业,2016年就着手固态锂电材料相关技术研发工作。为真正解决相关材料在固态电池产业化应用中面临的难题,最大程度发挥正极材料、固态电解质的性能优势,当升科技提出了“正极材料+电解质+界面层”组合方案,性能优异,效果显著,受到下游电池厂商、汽车企业的高度认可与评价。
在电解质领域,当升科技布局全面,半固态、全固态均有涉及,硫化物、氧化物、卤化物等不同技术路线全方位涵盖。其中,针对固态锂电池固固界面问题,当升科技成功开发出高离子电导率、微纳米粒径可控调节、对湿度相对稳定的硫化物电解质、具有良好界面浸润性的氯碘复合硫化物固态电解质。“氯碘复合硫化物固态电解质”是行业首次实现高离子电导率与高界面浸润性结合的产品,可将全固态锂电池实现高离子电导率所需的外界压力显著降低,该技术突破为实现固态锂电池大规模应用提供了可能。
其次,在固态电池正极材料领域,当升科技针对高镍三元正极材料采用多重设计,使其在固态电池中的电化学性能接近液态电池水平,全固态电池能量密度超400Wh/kg,远超当前液态电池能量密度。当升科技已成功开发出适配超高能量密度全固态电池富锂锰基材料,使得全固态电池能量密度达到500Wh/kg,性能行业领先。当升科技在全固态电池用多系列固态电解质和超高镍多元材料、超高容量富锂锰基材料方面深度布局,与固态电池头部企业的核心项目深度绑定,率先实现20吨级以上批量供货,综合技术性能处于行业领先位置。半固态正极材料方面,公司开发时间更早,采用超高镍多元材料体系,在长续航电池上可通过针刺、200℃热箱等试验,具备较高的安全性。除了车用,在无人机、eVTOL、人形机器人等领域也可大范围使用,目前已累计千吨级出货,处于行业领先水平。
除了正极材料、固态电解质,当升科技研究开发出在正极材料和固态电解质之间专用的全固态电池材料界面层,该界面层能够稳定正极材料、固态电解质的结构,有效降低界面阻抗,抑制正极材料和电解质之间的副反应,同时提供较好的离子传输通道,使得锂离子在固固界面间能够更顺畅地传输,从而大幅提升电池的充放电效率和循环稳定性。当升科技“正极材料+电解质+界面层”一揽子技术方案得到了下游广大客户的认可。目前,当升科技正在加快其全固态电池材料在头部厂商的验证、导入与放量。
固态锂电池凭借其高能量密度、高安全性成为行业公认的下一代电池主流技术路线之一,受到包括宁德时代、比亚迪、LG新能源、SK On等国内外锂电巨头的重点关注,未来市场容量巨大。行业机构数据显示,从全球市场看,2024年全球固态锂电池出货量为8.1GWh;预计到2035年,全球固态锂电池出货量有望超过900GWh,其中全固态电池出货将超过550GWh。预计2025年至2026年,将迎来以半固态电池为主的固态电池产能建设高峰期;2030年以后,全固态电池产能达到数十GWh级别,届时预计带动电解质材料的需求超百万吨。面对未来巨大的市场增长前景,已在技术、产品、产能提前卡位、充足准备的当升科技,预计将会充分受益,迎来历史性发展机遇。
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