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鵬輝能源釋出「無機固態電解質替代隔膜與電解液」 固態電池 能量密度仍有較大提升空間

2024-08-30心靈

8月28日下午,鵬輝能源 (300438.SZ,股價22.66元,市值114.06億元) 召開產品技術線上釋出會,宣傳多日的固態電池「姍姍來遲」——采用無機固態電解質替代隔膜與電解液,由固態電解質+功能添加劑+無機粘結劑等構成,目前的迴圈壽命為600次後,容量還能保持在90%以上,能量密度280Wh/kg。

此外,鵬輝能源在介紹固態電池研發路線時表示,計劃2025年啟動中試研發並小規模生產,2026年將正式建立產線並批次生產。

【每日經濟新聞】記者註意到,產品釋出後,有不少留言對「全固態」的說法提出疑問,同時認為能量密度低於預期。記者兩次撥打鵬輝能源董秘電話,試圖進一步了解產品細節,但均被掛斷。

不過,據國聯證券研報,全固態電池將不再依賴溶劑、添加劑等液態物質,進一步提升電池的能量密度,電池密度或超過500Wh/kg。

電池含有無機粘結劑、功能添加劑

此前預告開始時間是14時30分,但實際上,「鵬輝能源」微信影片號在14時起就已開啟直播,迴圈播放公司宣傳片。14時15分許,距離釋出會正式開始還有15分鐘,但已有超過7000人觀看。不得不說,最近一段時間裏,鵬輝能源是能源領域「網紅」般的存在。

究其原因,此前預告釋出會時,鵬輝能源在微信公眾號釋出預告稱,這將是「全固態電池實物首秀」,引起了較大關註及爭議。【每日經濟新聞】記者留意到,本次直播鵬輝能源關閉了留言評論功能。

接近14時40分,產品技術釋出會才真正開始,一開始介紹的是已經開始量產交付的低溫戶儲電芯等。直到14時50分以後,直播畫面才打出「第一代固態電池即將釋出」這樣的字樣,這才釋出其宣傳許久的固態電池實物,並釋出第一代固態電池技術及未來研發路線。

釋出會上,鵬輝能源展示了第一代固態電池20Ah實物及部份內部切面。根據工作人員展示,該產品外觀尺寸上略大於手機,小於平板。從結構圖看,該產品最外層分別是正極材料、矽基負極,內部則由固態電解質、無機粘結劑、功能添加劑組成。

圖片來源:直播截圖

鵬輝能源稱,第一代固態電池完全采用無機固態電解質替代隔膜與電解液。同時,透過新型無機復合粘結劑有效改善陶瓷彎折易脆特性,提升了電解質層的粘附與塑性,大幅減少固態電池內短路概率;透過功能添加劑有效提升離子電導率,降低電芯內阻值;並透過添加高導熱功能添加劑及安全添加劑,進一步提升固態電池的散熱能力和安全效能。

此外,鵬輝能源還介紹,第一代固態電池整體成本相較常規鋰電成本預計僅高出15%左右。未來3~5年,隨著工藝不斷最佳化及材料進一步降本,有望達到與常規鋰電相同成本。

安全性也是鵬輝能源強調的效能之一,公司介紹,第一代固態電池可以透過最嚴苛的針刺試驗,在受到針刺時,能迅速匯出並抑制內部能量釋放,有效確保固態電池各元件在極端條件下依然保持完整性,從源頭避免危險發生。

與此同時,當日,鵬輝能源股票開盤即大跌,一度下跌近8%,但14時30分左右,股價開始大幅拉升,在14時33分時,漲幅達到2.74%,但隨後回跌,至收盤時跌幅達到8.67%,股價表現與此前的連續漲停大相徑庭。

能量密度有待提升

盡管一再強調全固態電池,但記者註意到,不少關註此事件的人士參與討論,其中不少評論並不認可該產品屬於「全固態」行列。

對於全固態電池,行業形成相對統一的認識,一般認為半固態電池電解液含量占比在5%~10%,準固態電池電解液含量占比在1%~5%,全固態電池則不含電解液。

在這點上,鵬輝能源的全固態電池宣傳采用無機固態電解質替代隔膜與電解液,理論上符合標準。

不過,據國聯證券研報,半固態和全固態在正負材料路徑選擇上較為一致,正極偏向於高鎳和富錳鋰基材料,負極采用矽基材料和鋰金屬。從半固態發展為全固態的核心轉變仍為電解質和隔膜材料的改變,全固態電池將不再依賴溶劑、添加劑等液態物質。

圖片來源:國聯證券研報

在這方面,鵬輝能源的固態電池結構為「正極材料+固態電解質+無機粘結劑+功能添加劑+矽基負極」,其中含有無機粘結劑、功能添加劑,鵬輝能源未具體介紹這部份細分材料的成分。

另一個關鍵指標則是能量密度,這也是持懷疑態度的聲音中提及最多的指標。

能量密度是電池儲能關鍵,根據資料,目前液態鋰電池的能量密度可以達到350Wh/kg,但再往上提高很難,而全固態電池在能量密度和安全性等方面表現優異,能量密度有望達到500Wh/kg。國聯證券還稱,固態電池電池密度或超過500Wh/kg。

此外,據華鑫證券,中國布局固態電池的企業主要釋出的是半固態電池,其中寧德時代2023年4月釋出凝聚態(半固態化的膠質狀態)電池,能量密度達500Wh/kg,可用於電動載人飛機;孚能科技第一代半固態電池能量密度達330Wh/kg,已在東風嵐圖量產裝車;衛藍半固態電池能量密度達360Wh/kg,已批次交付蔚來150kWh車型。

依然是華鑫證券,海外電池企業來看,美國Solid Power及QS、日本豐田固態電池進展較快。Solid Power計劃2024年測試鋰金屬負極+八系三元正極固態電池產品,能量密度可達440Wh/kg,並計劃2026年量產鋰金屬負極+下一代正極固態電池產品,能量密度預計將達560Wh/kg。

而鵬輝能源稱,第一代固態電池在確保本質安全基礎上,能量密度實作280Wh/kg。2025年,在材料端搭配使用更高比例矽基負極,能量密度將達300Wh/kg以上。由此來看,鵬輝能源固態電池能量密度仍有較大空間。

前述華鑫證券研報分析,目前中國的固態電池行業仍處於起步階段,並未有大規模的商業套用。全球範圍內,各企業規劃固態電池量產時間點普遍在2027年—2030年。

每日經濟新聞