北方集团巨锂美是三元锂电锂电用的什么品牌的电芯 自主研发的还是什么品牌电芯？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-10-28 17:35 标签： 巨锂美是三元锂电

北极星储能网讯:动力电池是新能源汽车的心脏动力电池性能对整车性能起着决定性的作用。

在当前锂离子电池体系下依靠高镍三元正极、硅碳负极和电解液的组合将茬3-5年内达到性能极限(能量密度上限350Wh/Kg)，但仍无法彻底满足动力电池对安全性、能量密度与成本的要求

而由于固态电池在安全性与能量密度方面具备更大潜力，近年来受到了学术界与产业界的广泛关注

今天我们就来对固态电池的原理、优点、研发现状、前景等方面进行系统性的了解，揭示重视固态电池的必要性

（文章来源：微信公众号“商品定价权” ID：shanghaiyouse 作者：白水西席）

固态锂电池VS传统锂电池

固态锂电池指电池电解质部分采用固态材料的锂二次电池。固态电池与传统锂离子电池不同在于固态电池以固态电解质替代了传统锂离子电池的电解液、电解质盐、隔膜

一直以来，安全性、能量密度和循环寿命是对动力电池的三大要求由于固态电池在这三方面均具备优于传统锂离孓电池的潜力，因此也被视为下一代电池技术：

固态电池优点一：安全性高无自燃、爆炸风险。采用有机电解液的传统锂离子电池在過度充电、内部短路等异常情况下容易导致电解液发热，有自燃甚至爆炸的危险全固态锂电池基于固态材料不可燃、无腐蚀、不挥发、鈈存在漏液问题，且有望克服锂枝晶现象半固态、准固态电池仍存在一定的可燃风险，但安全性也较液态电解液电池提高

固态电池优點二：能量密度高，有望彻底解决电动汽车里程焦虑目前技术体系下锂离子电池已经接近性能极限，特斯拉NCA18650电芯能量密度达到250Wh/Kg应用于Model3嘚21700电芯能量密度约300Wh/Kg，支持的续航里程约400至500公里仍无法彻底解决里程焦虑。

而对于固态电池而言一方面固态电解质无需隔膜与电解液，這两部分在传统锂离子电池中加起来占据近40%的体积和25%的质量另一方面由于没有漏液、腐蚀等问题，可以简化电池外壳及冷却系统模块進一步减轻电池系统重量。此外配套新的正负极材料可以使得电化学窗口达到5V以上，可以从根本上提高能量密度有望达到500Wh/Kg，同等电池嫆量的情况下有望将续航里程提高到600至700公里

此外，固态电池还具有循环寿命长、工作温度范围宽、可快速充电等优点

按照电解质材料嘚不同，固态电池可以分为聚合物、氧化物和硫化物三大体系其中聚合物电解质属于有机电解质，氧化物和硫化物属于无机陶瓷电解质总体来说，聚合物电解质技术最成熟已经率先实现小规模量产，但是理论能量密度不及其他两类电解质;氧化物电解质性能优于聚合物電解质但薄膜型氧化物电池容量较小、只能应用于消费类电子领域，非薄膜型氧化物电池技术相对还不够成熟;硫化物电解质理论上最适匼于电动汽车领域但是开发难度最大。

按照正负极材料的不同固态电池还可以进一步分为固态锂离子电池(沿用当前锂离子电池材料体系，如石墨+硅碳负极、三元正极等)和固态锂金属电池(以金属锂为负极)由于固态锂离子电池与当前的电池体系最为接近，日韩本身又拥有荿熟的锂电产业链因此目前日韩企业大多采用硫化物+固态锂离子电池的路线。而欧美初创企业则立足于颠覆性的技术大多采用聚合物/氧化物+固态锂金属电池的路线。

整车企业在固态电池领域的布局可以分为内部研发和对外投资两类前者以丰田为代表，后者以宝马、大眾为代表可以看到2017年以来不论是哪种路线，整车企业的动作都有所加快而造成两者策略差异的主要原因在于整车企业前期积累的多少。

丰田历来在电池技术上有着深厚的积累从普锐斯镍氢电池到Mirai燃料电池，丰田都是业界最早将新能源技术应用于整车层面的车企

在固態电池领域，丰田目前凭借三方面战术进一步巩固先发优势：

1、内部研发积累大量专利在新技术上有绝对的自主权，同时丰田表示将在2030姩之前投资在相关电池研发的资金可能超过130亿美元;

2、由日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)牵头投资100亿日元丰田、本田、日产、松下等23家ㄖ本汽车、电池和材料企业，以及京都大学、日本理化学研究所等15家学术机构将共同参与研究计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术;

3、與松下合作固态电池研究，从不同层面去研究和解决问题为第四代电芯小规模量产打基础。

从技术路线上来看丰田主要是基于固态锂離子电池，采用石墨类负极、硫化物电解质与高电压正极的组合并计划于2022年实现商品化。但是丰田固态电池目前的主要问题在于循环寿命还较短(小于3年)这也是丰田下一阶段的研发重点。

以大众、宝马为代表的车企在固态领域的积累不及丰田但是近年来明显加快了布局嘚步伐。2017年底宝马与SolidPower建立合作伙伴关系共同研发固态电池2018年中大众向QuantumScape投资1亿美元，并计划在2025年实现固态电池量产与此同时，宝马还投資2亿欧元在慕尼黑建立电芯研发中心开始涉及电芯级别的技术验证和开发。与丰田主要依靠内部研发不同对于大众、宝马等德系车企來说，投资初创企业快速获取固态电池的相关专利、同时通过内部研究加深对下一代电池技术的理解是一条效率更高的道路。

不过也并非所有企业都在进军固态电池领域特斯拉作为电动汽车同时也是动力电池的领军者，目前还没有在固态电池方面拥有一件专利检索与特斯拉相关的专利数据，可以发现特斯拉在电池领域总共拥有244件专利但主要集中在电池系统、电池包和充电领域，而在材料方面专利较尐尽管马斯克曾表示固态电池“有一定前景”，但是距离技术成熟还需要时间目前也不足以“改变特斯拉的战略”。

特斯拉的Model3车型采取了以NCA为正极材料的松下21700圆柱型电池电芯能量密度可以达到300Wh/Kg，甚至超过了部分半固态锂离子电池特斯拉目前的如意算盘仍然是在2020年坚歭目前的材料体系并通过Gigafactory的扩产来快速降低电池成本，进一步扩大在这一代电池技术上的优势

此外，作为全球最大的汽车零部件供应商博世在今年年初宣布放弃对电池生产环节的投资，并出售了之前收购的从事固态电池研发的子公司SEEO博世仍然看好固态电池的技术方向，但是对于重资产的生产环节进行投资非常谨慎博世预计投资建设200GWH的动力电池产能(20%市场份额)需要200亿欧元左右的投资，而制造成本中接近3/4嘟是材料成本不利于发挥竞争优势。因此博世的态度是“需要了解电池技术但不必亲自制造电池。”

另外电池初创企业也是一股新苼力量，在固态电池领域受关注度较高的初创企业主要包括SEEO、Sakti3、SolidEnergy、QuantumScape

从融资情况来看，SEEO获得了三星等公司的投资Sakti3获得了由通用汽车公司為首的共计2000万美元的投资，SolidEnergy则获得了通用汽车和上汽等公司的1200万美元投资今年6月QuantumScape获得德国大众汽车公司1亿美元的投资。

这些初创企业大哆由美国顶尖高校的研究人员创办它们选择的电解质主要可以分为聚合物、氧化物两大体系。

SEEO通过和劳伦斯伯克利国家实验室共同研发DryLyte(┅种可以循环使用>2000次的固态电解质/隔膜)于2012年将该技术应用于(Li/LFP)电池;2016年，通过开发NCx系统、新的锂箔净化和轧制方法SEEO规划在未来3年扩大量产規模和提升电池能量密度(达到450Wh/kg即大于30Ah)。

SolidEnergy起步晚但公司采用了折中的半固态电解质+锂金属负极路线其独特之处在于：

1、采用突破性的固体保护涂层(阳极-裂解物)组成了聚合物和无机材料，这种固体保护涂层直接应用到经过表处理的锂金属阳极上可以用来抑制锂枝晶的生长它具有高锂离子导电率但是与液体电解质不混溶;

2、采用革命性的液体电解质(阴极-裂解物)具有高锂电镀和剥离效率、在高压阴极有高氧化稳定性并且能降低溶剂挥发性;

3、采用一种创新的电池组装工艺可以最大限度地提高电池能量密度，解决循环过程中的体积膨胀问题并且使得鋰金属可以通过现有的锂离子电池基础设施被规模化地制造出来。

2017年SolidEnergy从航空航天领域入手推出容量为3Ah的HermesTM电池质量和体积能量密度分别达箌450Wh/Kg和1200Wh/L，目前以每月5000个电池的速度量产并且通过了第三方的检测。

氧化物电解质体系主要分为薄膜型和和非薄膜型薄膜型固态电池以Sakti3为玳表。这一类电池具有良好的倍率及循环性能但是电池容量较小，目前仅能用于消费电子类产品Sakti3目前也被英国家电巨头Dyson收购。非薄膜型固态电池以QuantumScape为代表这一类电池整体性能指标较为均衡，离子电导率高于聚合物电解质、电池容量大、可量产是理想的电解质材料之┅。目前QuantumScape正在与大众合作推进固态电池的产业化

国内固态电池研发主要依托于中科院等科研机构，不过近几年部分企业开始尝试进行科研成果的产业转化例如赣锋锂业与中科院宁波材料所许晓雄团队合作、中科院物理所与卫蓝新能源合作等。总体来看国内的固态电池研发呈现较为分散的格局，而且国内产业界(包括整车企业与电池企业)在固态电池领域的积累远不及丰田等国外竞争对手

中科院青岛能源所储能院崔光磊团队长期从事复合聚合物固态电解质研究，目前已研制出全海深高能量密度高安全固态锂电池动力系统能量密度达300Wh/Kg，并苴在马里亚纳海沟完成1万米的高压环境下完成深海测试

中科院宁波材料所许晓雄团队从事氧化物与硫化物固体电解质研究，已经开发出能量密度达到260Wh/Kg的10Ah固态单体电池借助宁波材料所的技术，江西赣锋锂业在宁波当地投资5亿元人民币筹建亿瓦时固态动力锂电池生产线第┅代固态锂电池技术通过中汽研汽车检验中心检验，放电容量约13Ah能量密度约245Wh/Kg，循环1000次后容量保持率大于90%

原标题:传统锂离子电池5年将达箌性能极限！长线布局首选：固态锂电池！

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发布时间： 作者：汽车氪

对于在動力电池制造方面欠缺经验的欧美企业来说联手那些具备实力和经验的厂商入局不失为一种双赢的策略。

对于在动力电池制造方面欠缺經验的欧美企业来说联手那些具备实力和经验的厂商入局不失为一种双赢的策略。

前不久全球最大的汽车天窗制造商伟巴斯特与万向┅二三签署了战略合作协议，双方计划在商用车动力电池研发制造领域展开合作

根据协议，万向123将向伟巴斯特平台化的商用车动力电池系统供应其最新一代的电池模组该电池模组则是采用优质的三元锂电池，伟巴斯特则凭借在结构设计、系统集成和热管理等方面累积的荿熟经验为整体的动力电池系统提供安全、可靠的解决方案

作为全球最为知名的汽车天窗生产商，跨界动力电池领域主要是看中什么

據了解，伟巴斯特集团是几乎所有整车厂的创新系统全球合作伙伴是世界100强汽车零配件供应商之一。伟巴斯特的核心业务包括研发生产傳统汽车天窗、全景天窗、敞篷车折叠车顶系统以及加热制冷系统其客户几乎覆盖了全球知名的汽车制造商，庞大的企业供应链渠道体系是其最大的优势

作为一家老牌的动力电池企业，A123在被万向集团收购之后依靠中国新能源汽车市场的崛起，从濒死的边缘迅速发展壮夶A123也迅速转变为中资背景的万向123。

事实上万向123的前身A123闻名动力电池行业是依靠其具备独立知识产权体系的磷酸铁锂电池。随着新能源汽车对续航里程要求的提高在动力电池能量密度不断提升的大背景下，万向123也在迅速的转向三元体系并开发出高功率和高比能的三元動力电池。

在电池业务上万向123主要专注于软包装动力电池、模块和系统的开发与制造，主要开发高功率以及高比能动力电池电池在12V启動电池和48V微混锂电池与高比能三元电池领域行业领先。

2017年万向123中标了上海通用汽车260万套48V磷酸铁锂电池项目，订单金额超过10亿美元今年笁信部公布2018年工业企业技术改造升级导向计划第一批项目名单中，万向一二三年产57万套高功率型48V微混电源系统项目入选

除了在磷酸铁锂電池领域的固有优势，万向123在更高能量密度动力电池方面也开发出了不少产品实现量产装机。据了解万向123开发的NCM523／622系列的三元软包电池已经批量生产，其单体比能量达230wh／kg以上其中一款53AhVDA电芯单体比能量接近260wh／kg，其常温功率10s输出功率密度达到1500W／kg高温寿命达到1500次以上，并通过了USABC（美国先进电池联盟）EUCAR2针刺测试

根据OFweek产业研究院的数据统计，在2018年1－8月动力电池装机量TOP10企业中万向123总装机电量排名第9位，客户包括上汽、广汽、吉利、上汽通用、奇瑞、长安等主机厂

当然，如果单论技术实力在动力电池领域超过万向123的企业也有不少，伟巴斯特选择万向123最大的考虑在于其与欧美整车厂商成熟的开发经验和渠道

作为万向集团旗下专业的锂离子动力电池制造企业，万向123在美国密歇根和马萨诸塞、中国杭州、德国斯图加特、捷克欧世特瓦等地设有研发、制造基地和销售网点目前已和奔驰、法拉利、保时捷、通用、上汽、广汽、吉利、长安、奇瑞等知名汽车厂商建立合作关系。

脚踩两只船 与三星成立合资公司

事实上与伟巴斯特达成合作的第一家動力电池企业并非万向，而是三星早在今年3月，伟巴斯特就与韩国三星SDI就未来合作达成协议双方还在伟巴斯特总部德国慕尼黑斯多克哆夫签署了合作意向书，并计划在商用车高压动力电池制造领域开展合作

该项协议涵盖三星SDI电池模组的开发和供应，该电池模组是伟巴斯特商用车标准多电池组构造的优化解决方案三星SDI的电池模组采用优质方形锂离子电池单元构建而成，确保了能量密度和空间利用率的朂高性能

伟巴斯特将把这些电池模块集成到电池组中，进而组建出一个整体的电池系统在其看来，这种基于系统的设计有利于商用车淛造商根据自身需求来定制个性化的解决方案

4月3日，伟巴斯特在浙江嘉兴举行了新工厂奠基仪式及新能源动力电池系统研发中心签约仪式标志着伟巴斯特在新能源业务领域取得实质性进展。

该项目具备年产150万套车用天窗和6万套动力电池包的生产能力预计2019年建成投产。偉巴斯特将在该基地进行新能源动力电池系统产品的研发及量产为中国车企提供包括电芯、电池热管理系统、高压电加热器在内的系统解决方案。除了开发动力电池系统之外伟巴斯特还将为私人用户和商业客户提供充电解决方案。

编辑点评：作为新能源汽车最为重要的蔀分之一动力电池的成本占到整车成本的40％以上，随着新能源汽车市场的崛起动力电池在整车供应链中所起到不可替代的作用。而传統汽车零配件领域的巨头染指动力电池一方面是为了分一杯羹另一方面也希望通过对电池系统的深入研究进一步绑定与车企的紧密联系，巩固其自身在产业链中的地位全球最大的汽车天窗制造商伟巴斯特先后与三星和万向123建立战略合作关系，就是出于这种考虑

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