央企汽车企业固态电池开发进展(信息汇总)

NE时代新能源 更新于2023-08-21 11:08:10

中央企业都喜欢用“国家队”对其水平进行定义,一般情况也接近如此。中央企业中涉及整车(乘用车)业务的包括三家:中国第一汽车集团有限公司、东风汽车集团有限公司(二汽)、中国长安汽车集团有限公司(隶属 中国兵器装备集团有限公司)。按照12日中国汽车工业协会发布的数据,这三家企业2022年汽车的销量合计达到846.9万辆,市场份额占比达到31.5%。坊间有传言三家存在合并的可能,但是可能性就无从可知了。

此外,三家公司在2020年合作等股比成立的中汽创智科技有限公司,公司聚焦智能底盘、新能动力、智能网联,开展前瞻、共性、平台、核心技术和产品研发及产业孵化。

固态电池被认为是下一代电池体系的前沿趋势选择,在整车企业纷纷涉及电芯开发及产业化的大背景下,“国家队”必定不会落后。为了大家了解相关的信息,搜集了这四家公司在固态电池领域的相关公开信息分享给大家。以下内容来源于公开网络信息,主要包括官网、公众号、科技信息网站、专利信息等。

中国第一汽车集团有限公司

中国一汽开展相关固态电池开发的主体是一汽研发总院新能源开发院电池开发部。其技术路线有两个公开的信息,其官方报道的“10Ah级全固态电芯试制完成”,根据报道,项目依托吉林省重大科技专项,按照科技厅公示的项目信息,其开发的全固态电池采用硫化物固态电解质技术路线,开发容量10Ah,比能量320Wh/kg、680Wh/L,循环寿命超过500次的全固态电池。目前项目已“组装完成10Ah大容量全固态电芯”,电芯曲线性能信息并未公开。

公众号提到“为提升电芯能量密度,团队开发了新型高比能正极、负极和高电导、高空气稳定性硫化物电解质材料,负极容量较常规石墨负极提升了10倍左右,正极材料容量可发挥出液态电池水平,全固态原理电池性能发挥出色,循环已超过2000次。”

综合相关信息,该全固态电芯采用硫化物固态电解质路线,正极材料体系应该是高镍正极材料技术路线,负极材料可能是硅或者金属锂负极技术路线,这样而言,项目整体的发展性还是较大,但是需要注意到,全硅和金属锂的技术路线还是存在科学和技术问题的差异的,当然虽然硫化物全固态路线相较氧化物近期来看更加现实,但是技术难度还是非常大的。

上面提到的另一个公开的信息是一汽红旗今年1月8日召开的新能源全球战略发布会,发布会中提到,旗羿平台中的高能安全电池(HPB),电池采用高容量混合正负极材料、高阻燃凝胶型电解质,实现了260Wh/kg的系统能量密度,零下10℃能量无衰减,此电池体系应该和之前蔚来欲搭载的360Wh/kg半固态电芯相近,至于电芯是自研还是供应商并未提及。

这两个公开的信息也可以看出一汽对于电池技术路线的概要规划,近中期采用半固态电池技术路线,中远期采用硫化物全固态电池技术路线,这和主要企业的规划基本一致。

东风汽车集团有限公司

东风开展相关固态电池开发的主体是技术中心前瞻技术研究院,主要的合作对象应该是赣锋锂电。赣锋第一代半固态电池已在东风E70上小规模装车运营,综合网上的消息,东风E70搭载的第一代半固态电池正极可能是5-6系三元正极,负极是石墨材料,电极和隔膜都用到固态电解质功能化,从而降低了碳酸酯类电解液用量,保证电池具有良好安全性能,电池能量密度大约260Wh/kg,循环寿命2000周+。

根据近期的相关消息,东风目前正在开发第二代固态电池,前瞻技术研究院刘敏博士牵头的东风《车规级固态电池开发及产业化》项目夺得第九届“创青春”中国青年创新创业大赛科技创新专项赛创新组全国银奖。第二代固态电池,在高安全性的基础上,还具备更高能量密度的特点,预计2024年上半年可实现量产搭载,届时整车续航里程可达1000公里以上。按照网上的公开照片,第二代固态电池能量密度达到405Wh/kg,中值电压3.85V,根据这两个信息,第二代固态电池应该还是半固态电池体系,正极应该升级到高镍三元正极材料,负极采用的是金属锂负极,这些信息倒是和赣锋报告的技术路线相近。东风第三代固态电池的信息并未披露,但是从申请的专利来看,目前仅涉及氧化物固态电解质。

综合以上信息,东风目前的电池技术路线的概要规划主要还是聚焦在半固态电池体系,在此基础上不断升级正负极材料体系,探索电池性能高度,至于下一阶段的全固态电池还不清晰。

中国长安汽车集团有限公司

长安开展相关固态电池开发的主体是长安新能源公司,相对前面介绍的两家公司,可能由于开发主体并不是专门的研发主体,其所释放的消息并不多,以“长安+固态电池”进行专利检索,得到的信息也不是很多。根据近期开幕的广州车展的消息,长安目前在加速半固态电池研发,现已经进入工程化研发阶段,计划2025年搭载整车应用,更多的信息并未透露。根据专利检索的结果,基于原位固化聚合物凝胶电解质可能是其技术路线选择,这点与卫蓝的技术一致。但是相较另两家固态电池的进度,长安应该是稍显落后。

中汽创智科技有限公司

中汽创智是前三家合资成立的企业,区别与前三家更聚焦近中期能量产的固态电池量产技术,其定位在于更前瞻的技术创新与孵化,在电池领域,中汽创智瞄准两个方面,一个是燃料电池,一个是全固态电池。按照其公开的规划,中汽创智聚焦于硫化物体系路线,同时布局包括半固态等固态电池路线,第一代全固态电池采用高镍三元正极/硅负极材料体系,能量密度可达到320-350Wh/kg,SOP时间预计2025;第二代升级负极为金属锂,能量密度提升到400-450Wh/kg,SOP定义为2027年;第三代电池能量密度达到500Wh/kg,时间节点为2030年,对应的电池为固态锂硫电池体系。

按照年底的报道,中汽创智已经完成10Ah级全固态电芯的试制,实测质量能量密度达到340Wh/kg,体积能量密度达到800Wh/L。此外,中汽创智也具备硫化物固体电解质的百公斤级制备能力,室温离子电导率超过8mS/cm,并可在-40℃露点环境下保持稳定;同时也掌握了硫化锂的自主合成技术,纯度高达99.5%以上,从根本上确保硫化物固体电解质的性能优异性与稳定性。这点和Solid Power的布局导师十分的相似,从这点来看,中汽创智的全固态电池开发更加的全面且聚焦,也希望后期能持续地看到新的消息释放。

总体来看,目前半固态电池在近中期实现规模应用是大概率事件,基于硫化物的全固态电池技术路线是目前最主要的全固态技术路线,目前还仅仅是多叠层电池容量的展示阶段,更多的性能发挥还有许多的科学和技术问题需要突破,也希望能在这些“国家队”以需求为导向,利用其更丰富的资源优势,尽快实现技术突破。

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