中國粉體網(wǎng)訊 幾天前，蔚來CEO李斌親自下場測試搭載150kWh電池包的蔚來ET7，在此次測試中，車輛總計(jì)行駛14小時(shí)1分鐘、1044Km,，并且車輛剩余電量為3%。值得一提的是,，測試車輛搭載的150kWh電池包,，能量密度高達(dá)360Wh/kg，并沒有使用行業(yè)主流的液態(tài)鋰電池技術(shù),，而是半固態(tài)電池,。據(jù)蔚來透露，這款電池預(yù)計(jì)將于2024年第二季度量產(chǎn)交付,。
半固態(tài)電池“裝車”量產(chǎn)在即,！
半固態(tài)電池起源
由于鋰離子電池?fù)碛休^長的使用壽命和較高的能量密度，經(jīng)常被用作交通工具的動(dòng)力電池,。目前,，動(dòng)力電池市場上多數(shù)產(chǎn)品是液態(tài)鋰離子電池，但因?yàn)橐簯B(tài)電池采用的有機(jī)電解液易燃,，容易導(dǎo)致電池起火或爆炸,。
為了保證電池安全,，液態(tài)電池便需要增加額外材料和工藝，使電池重量,、體積和成本增加，加之正負(fù)極材料的選擇受限,，電池的能量密度也很難進(jìn)一步提高。因此,，業(yè)界轉(zhuǎn)向研究固態(tài)電池,，嘗試用不可燃的固態(tài)電解質(zhì)替代可燃的電解液,，以從根本上提高電池的安全性。
然而固態(tài)電池的發(fā)展目前仍然處于實(shí)驗(yàn)室階段,，研究發(fā)現(xiàn)其存在的電導(dǎo)率低,、電極/電解質(zhì)界面兼容性和穩(wěn)定性差,、離子傳輸速度,、材料制備與成型,、封裝設(shè)計(jì)等方面的技術(shù)難點(diǎn)仍無法解決,。于是，業(yè)界只好選擇另一種比較折中的方案,，也就是半固態(tài)電池。
半固態(tài)電池是指,，電芯中固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)均存在,，液態(tài)電解質(zhì)的質(zhì)量或體積比例相對(duì)較大,，電解液含量占比在5%-10%的電池,，而正負(fù)極,，隔膜等可以延續(xù)采用液態(tài)鋰離子電池的材料,。
半固態(tài)電池采用了原位固化固液電解質(zhì),，主要核心在“固液電解質(zhì)”,。所謂原位固化，就是逐步把當(dāng)前的液態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)換為固體,，而不是一步到位全固態(tài)的方法,。
由于半固態(tài)電池采用固液混合電解質(zhì)，安全性較液態(tài)鋰離子電池更高,，界面接觸性較固態(tài)電池更好,，也更容易實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地。
高鎳+硅基漸成趨勢(shì)
近年以來,，為攀登高能量密度高峰,、挑戰(zhàn)快充速度，眾多主流電池廠商紛紛采用高鎳正極搭配硅基負(fù)極方案,。
固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)電池的正極材料相似,，三元正極材料是典型的固態(tài)電池正極材料之一，增加鎳含量可以提升電池能量密度,，具有較高能量密度的高鎳三元正極材料是未來的發(fā)展方向,。
同時(shí)，在電池技術(shù)發(fā)展的過程中,，對(duì)鋰離子電池的要求越來越高，如高能量,、高安全性等，而石墨材料無法滿足這些需求,。硅基材料包括硅碳、硅氧等,，硅的儲(chǔ)備量豐富,、成本低、無污染，并且硅基材料比碳基材料的理論比容量更高，理論比容量為 994 mA·h/g,，負(fù)極漸漸向硅基化發(fā)展,。
據(jù)了解,，蔚來150kWh電池包于2021年的NIO Day上發(fā)布,，采用固液混合電解質(zhì)，硅碳復(fù)合負(fù)極材料和超高鎳正極材料,，單個(gè)電池包重量為575kg,，能量密度為360Wh/kg,。這塊電池的電芯由衛(wèi)藍(lán)新能源提供,，于今年6月份正式交付給蔚來,，然后由蔚來自己進(jìn)行電池包pack生產(chǎn)。
除此之外，特斯拉4680大圓柱電池正負(fù)極分別采用高鎳三元材料和硅基材料,，億緯鋰能的46大圓柱產(chǎn)品,、中創(chuàng)新航的頂流圓柱電池等都采用了高鎳+硅碳的體系,。
2023年企業(yè)布局半固態(tài)電池動(dòng)態(tài)
隨著半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,，裝車進(jìn)展不斷推進(jìn),。
除了蔚來ET7搭載150kWh半固態(tài)電池包實(shí)現(xiàn)超1000公里續(xù)航，據(jù)上汽官網(wǎng),，2024年上半年飛凡車型將搭載清陶能源的固態(tài)電池,。今年8月，清陶能源完成了與上汽聯(lián)合開發(fā)的第一代半固態(tài)電池裝車實(shí)驗(yàn),，測試車輛最大續(xù)航里程達(dá)到1083公里,，將于明年在上汽智己汽車平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
孚能科技也在今年11月宣布,，搭載其半固態(tài)電池的遠(yuǎn)航Y(jié)6正式下線,，后者為大運(yùn)集團(tuán)旗下豪華新能源車型。孚能科技同時(shí)表示,，半固態(tài)電池已在多款品牌車型落地,。
電池企業(yè)布局方面：
今年12月,，蜂巢能源推出方形半固態(tài)電池，即二代果凍電池新品,，該電池目前已達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài),。
11月22日，領(lǐng)新新能源一期凝膠聚合物固態(tài)電解質(zhì)的“大固”系列產(chǎn)品投產(chǎn),；6月29日,，領(lǐng)新新能源與長壽經(jīng)開區(qū)簽定了20GWh大容量凝膠聚合物固態(tài)電池的項(xiàng)目投資協(xié)議，項(xiàng)目擬投資106億元,。
11月21日,，太藍(lán)新能源重慶二期項(xiàng)目開工投產(chǎn)。此前首座半固態(tài)一期項(xiàng)目于2022年投產(chǎn),。
9月5日,，贛鋒鋰業(yè)推出半固態(tài)“先鋒”電池，采用柔性固體電解質(zhì)隔膜和超級(jí)半固態(tài)電芯,，可實(shí)現(xiàn)3000+循環(huán)壽命,，10萬公里無衰減。
9月14日,，國軒高科透露,，公司的高安全半固態(tài)電池預(yù)計(jì)2023 年批量交付。此外預(yù)計(jì)2025年后將生產(chǎn)出能量密度超過800Wh/L,、超過400Wh/kg,、循環(huán) 800 次的全固態(tài)電池。
7月4日,，衛(wèi)藍(lán)新能源湖州基地二期項(xiàng)目奠基,，目前公司湖州基地項(xiàng)目一期已達(dá)產(chǎn)。6月30日,，公司360Wh/kg鋰電池電芯交付蔚來汽車,。
4月18日，長安深藍(lán)首款搭載半固態(tài)電池系統(tǒng)的中型SUV深藍(lán)S7在上海車展中亮相,。據(jù)公司表示,，計(jì)劃將不晚于2027年推動(dòng)重量能量密度達(dá)到350-500Wh/kg、體積能量密度750-1000Wh/L,，并逐步量產(chǎn)應(yīng)用,，2030年實(shí)現(xiàn)普及。
2月,，總投資 100 億元的 15GWh 清陶能源動(dòng)力固態(tài)電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)基地正式簽約落地成都市郫都區(qū),。首條生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)能1GWh，預(yù)計(jì)近期首批半固態(tài)電池將在郫都工廠正式下線。
1月13日,，嵐圖追光首批搭載孚能科技半固態(tài)電池的車型下線,。2023 年 3 月 27 日，公司在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,，公司自主研發(fā)的第一代半固態(tài)電池已順利量產(chǎn)裝車,。
參考來源：
太平洋號(hào) 《李斌實(shí)測挑戰(zhàn)1000KM續(xù)航，半固態(tài)電池能否破解純電痛點(diǎn)》
蓋世汽車《半固態(tài),、去模組,、車企自研……2023動(dòng)力電池關(guān)鍵詞》
高工鋰電《半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車“搶跑”》
光大證券《半固態(tài)電池量產(chǎn)在即，氧化物路線蓄勢(shì)待發(fā)》
界面新聞《半固態(tài)電池明年批量供貨蔚來,，哪些電池企業(yè)正押注這項(xiàng)技術(shù),？》
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）
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