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投资超150亿美元！韩国希望成为“固态电池商业化第一国”

时间:2023-04-21 18:10来源:电池联盟 作者:子蕊
点击: 次
4月20日，韩国宣布，计划到2023年，将在电动汽车电池行业投资20万亿韩元（约合150.46亿美元），以发展这一韩国国家安全和重要战略产业，并确保韩国能够领先于其他竞争对手。这20万亿韩元投资将由政府和私营部门共同筹集。 
 
韩国产业通商资源部称：“ 这项联合投资将使韩国率先实现商业化固态电池生产，成为世界上固态电池商业化的第一个国家。”
 
韩国的目标是，在未来五年内将该国的阴极材料产能提高四倍，将电池生产相关设备的出口增加三倍，并从2025年开始商业化生产磷酸铁锂电池。
 
据悉，韩国三大电池制造商LG新能源、三星SDI和SK On计划在韩国生产固态电池原型，并在海外大规模量化。政府则将提供大量材料上的税收抵免，并拨出资金以供设备制造商进行研究。 
 
01
固态电池空间巨大
 
由于目前锂离子电池能量密度已接近理论极限，于是，固态电池近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态电池使用固体电极和固体电解质，具有能量密度高、安全性能好、循环寿命更长等优势。
 
中信建投报告指出，半固态电池有望实现高能量密度+高安全性。能量密度：目前主流三元液态电池一定安全性下已接近能量密度上限，当前半固态电池能量密度已达到360wh/kg，后续将继续突破。安全性：半固态电池电解液质量分数仅为5%-10%，固态电解质的不易燃、零挥发，显著提升了电池的热稳定性。
 
固态电池空间巨大，川财证券指出，据EVTank的预测，至2030年全球固态电池渗透率有望达到10%，需求达到276.8GWh。2023-2030年，全球固态电池需求增长的复合增长率达63.7%。
 
当前主流的固态电池技术路线有三个，分别是：聚合物、硫化物和氧化物。其中，聚合物最早实现固态电池装车测试，其优点是易加工，与现有的液态电解液的生产设备、工艺都比较兼容，机械性能好且比较柔软。但也存在电导率太低、与锂金属的稳定性较差等缺点；
 
硫化物是三种材料体系中电导率最高的，并且电化学稳定窗口较宽，但热动力稳定性较差，且至今仍然无法避免锂枝晶的产生；
 
氧化物具有较好的导电性和稳定性，但其非常坚硬。且相对于硫化物，氧化物的电导率还是偏低的，这使得在性能中会遇到容量、倍率性能受限等一系列问题。
 
日韩、欧美及中国的固态电池的技术方不同：日韩起步最早并选择了硫化物固态电解质路线，目前，日韩企业持有固态电池专利数全球领先，据Patent Result统计，截止2022年3月末全球专利数排名前十全是日韩企业；欧美选择氧化物固态电解质路线居多，且均在直接开发锂金属负极应用；中国三种固态电解质路线均有布局，在开发全固态电池的 同时也在大力发展对现有产业更友好的半固态电池。
 
02
各国企业争相布局固态电池
 
相比国内，国外更早开始对于固态电池的研究。日本企业方面，丰田自1990年起开始研究固态电池，拥有广泛的应用专利；日产汽车目前已经研发出固态电池，目标是到2025年开始试生产，并于2028年量产一款由全固态电池驱动的电动汽车。
 
韩国企业方面，LG新能源预计于2026年实现全固态电池量产；三星SDI去年3月宣布已经开始建造业界第一条固态电池试生产线——S-Line，公司计划在2025年完成技术验证，2027年正式批量生产；SK On去年１月宣布与美国佐治亚理工学院的Seung-woo Lee教授合作开发下一代全固态电池，公司计划2025年开发硫化物全固态电池试制品，2029年实现商用化。
 
国内企业也不甘落后，正在奋起直追，赣锋锂业、国轩高科、中创新航等锂电企业都有固态电池的布局。最近，还不断传出关于固态电池的最新消息：据赣州市商务局网站，4月13日，江西省赣州市商务局发布项目推介，拟投资建设单体大容量固态电池1GWh储能电站，项目估算总投资45亿元；4月18日，在第二十届上海车展上，上汽集团副总裁、总工程师祖似杰表示，其首款搭载固态电池的量产产品将于2025年下线。
 
03
短期内还无法量产
 
在近日举办的第二届世界动力电池大会云上宜宾高端论坛中，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，“现在全球已经有无数人投入到全固态电池技术的创新运动中，随着ChatGPT技术的出现，对新材料的探索效率极大提高，开发的周期能够缩短，通过全球的努力，全固态电池能够取得成功。”
 
“我们发现，在全球顶刊上发表的与固态电池技术相关的论文正在指数般地增长，可以说技术是在商业化的前夜。”欧阳明高说。
 
在去年3月举办的中国电动汽车百人会论坛上，欧阳明高院士对国内固态电池技术给出了非常明确的发展节点：以产业化为衡量标准的话，2025年能量密度达到350Wh/kg，固液混合电解质的半固态电池出现；2030年能量密度达到400Wh/kg，液态电解质更少的准固态电池量产，真正的全固态产品预计不超过1%；2035年能量密度目标是500Wh/kg，全固态电池实现产业化。
 
不过，成本过高、锂离子电导率偏低等问题，阻碍着全固态电池的大规模量产。于是，作为过渡方案的半固态电池成为企业投入的焦点。上汽集团副总工程师、上汽捷能汽车技术有限公司总经理朱军说：“最后计算的还是成本。全固态电池能量密度再高，主流的电动汽车看重的还是成本。如果半固态、全固态电池能够帮助主流汽车厂商降低成本，那么应该很快就能商用。”
 
总之，固态电池在量产的路上还有许多工作要做，只有国家、企业一起努力，才能加快其产业化进程！
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 固态电池
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