青岛党政一把手密集调研,全面押注固态电池赛道

青记爱观察 2025-01-16 05:42:16

在被视作下一代电池技术路线的固态电池竞争中,青岛拿下了极具分量的一席。

近日,高性能20Ah车载硫化物全固态电池中试线在崂山区巨峰光学医疗器械产业园落地并试运行,可月产20Ah电池10片。

据了解,该条中试线依托青岛中科源本新能源有限公司(简称“中科源本”)建设;而中科源本由中国科学院青岛生物能源与过程研究所(简称“青岛能源所”)研究员武建飞创立,为青岛能源所在硫化物全固态电池领域的技术成果转化公司。

从行业层面看,在全球电池巨头都在入局固态电池大背景下,该中试线聚焦全固态电池,且是全固态电池技术路线中最具潜力的硫化物固态电池的产业化,其重要意义不言而喻。

按照规划,中科源本这一产线预计到 2026 年年底,可下线 100Ah 电芯,生产线规模扩大至 2GWh,届时将建成稳定的上下游合作关系,推动固态电池材料技术初步成熟,全固态电池上车验证。

从全市层面看,在青岛构建“10+1”创新型产业体系行动下,固态电池作为青岛发力新型能源产业重点细分领域,也将获得更多支持,迎来更大发展。

2024年12月19日、2025年1月6日,青岛市委书记、市长接连到中科源本调研。

两次调研,都对企业提出“积极抢占固态电池产业新赛道”的希冀,从中也充分体现出青岛希望深耕固态电池这一尚处于蓝海的赛道、实现在新能源变革期的抢跑。

实际上,除了中科源本,中国科学院青岛能源所另一研发团队崔光磊团队早于2009年起便开展固态电池研发,团队聚合物固态电池技术成果已在国际领先,为全球高性能聚合物电解质发展提供了中国的解决方案。

不过,该团队聚合物固态电池相关技术成果在青岛落地并不多,成果转化公司中科深蓝,于2022年4月在“新能源之都”常州成立。

这里面有两点尤为值得注意。

一是全固态电池的大规模产业化仍然是一个漫长的过程,需要足够的耐心,尤其需要与应用场景端不断磨合。

二是除了新能源汽车,全固态电池最重要的应用场景其实是在低空飞行器、海工装备等领域,这些领域都是青岛当前产业布局的重点。

接下来,借助中科院青能所等“国字号”研发平台,将固态电池的产业化与青岛重点发力的新能源汽车、船舶海工、低空飞行器制造等产业紧密结合,将是青岛的一大着力点。

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从电动汽车到低空飞行器、电动船舶领域,伴随新能源应用场景持续拓展以及新兴需求的刺激,动力电池技术创新已是必然趋势。

区别于液态电池,固态电池采用固体电解质,具有更高的能量密度、续航能力和安全稳定性。

一个明显的对比是,300kw/kg的能量密度几乎已是液态电池的天花板,而这只是固态电池的起点。数据显示,固态电池能量密度将达到液态电池的两到三倍。

从技术端看,根据电解质液含量不同,固态电池大致可分为全固态电池和半固态电池,后者半固态电池需要加入电解液,是液态电池和固态电池之间的一种过渡产品;

根据固态电解质的不同,固态电池分为硫化物、聚合物、氧化物三大主流技术路线。

其中,硫化物固态电池电导率最高,发展潜力最大;聚合物、氧化物固态电池技术较为成熟,商业化难度小,未来有望率先实现大规模量产。

从全球格局看,日韩企业长期耕耘硫化物固态电池领域,如研发进展最快的丰田,拥有全球最多的固态电池专利,预计2025年将量产第一代全固态电池。

欧洲在聚合物技术路线上最早开始商业化应用,但受限于电导率低,进展缓慢;近年来,大众、宝马、奔驰等欧洲车企已转为投资美国固态电池初创企业来布局硫化物、氧化物固态电池。

在国内,受限于技术和成本,固态电池布局仍以半固态电池为主,如卫蓝新能源、中科固能、宁德时代研发的半固态电池均已实现装机。

2024年上半年,国内半固态电池装机量已经超过2GWh。

当前,全国正加速推动技术水平更高的全固态电池产业化进度。

2024年5月,工信部宣布投入约60亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业获得政府基础研发支持。

这项由政府相关部委牵头实施的研发项目,在经过严格筛选后具体分为七大项目,聚焦聚合物和硫化物等不同技术路线。

据“北京亦庄”2024年10月发布消息,国内首条全固态锂电池量产线正式投产,由北京纯锂新能源科技公司(简称“纯锂新能源”)投资建设的产线,能够量产50Ah全固态电池。

据了解,纯锂新能源选择的正是聚合物电解质路线,搭配的正极材料是磷酸铁锂,负极材料是石墨。

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作为固态电池“国家队”,中国科学院青岛能源所已围绕聚合物、硫化物两条技术路线开展固态电池研发。

其中,聚合物固态电池研发由崔光磊团队领衔。

据了解,2009年至今,崔光磊团队已开发了4代不同能量密度的固态电池体系,在国际上首创“刚柔并济”与“原位热聚合” 的新型固态电池电解质材料与工艺,形成了聚合物离子传输材料、高离子迁移数锂盐、功能性粘结剂等特色电解质关键材料体系和规模化制造技术。

目前,该团队聚合物固态电池技术已有成熟产业化应用,尤其在深海装备领域,崔光磊团队不断升级固态锂电池技术和品质,为国产深海装备提供可靠能源动力。

比如,2017年3月,团队开发的固态锂电池电源系统随TS03航次科考船远赴马里亚纳海沟,为“万泉”号着陆器控制系统及CCD传感器提供能源;2020年11月,全海深固态锂电池系统为“沧海”号视频着陆器提供充足的能量动力,成功保障了“沧海”与“奋斗者”的万米深海联合作业……

2022年4月,崔光磊团队在常州成立成果转化公司中科深蓝汇泽新能源(常州)有限责任公司(简称“中科深蓝”),致力于推动下一代全固态电池的快速商业化。

2022年8月、2024年5月,中科深蓝获得天使轮、Pre-A轮融资。其中Pre-A轮融资金额达到数亿元,由淡马锡领投,中国石化资本、春华资本、青岛国信等参投。

除了常州,中科深蓝于2022年在城阳区成立全资子公司中科深蓝汇泽新能源(青岛)有限责任公司,围绕聚合物固态电池路线产业化做文章。

硫化物固态电池研发由武建飞团队领衔。

自2016年开始深耕硫化物全固态电池以来,武建飞团队已在关键材料和核心技术上取得了诸多突破。为推动相关成果转化,2023年12月,武建飞团队创立中科源本,2024年10月,公司获得天使轮融资;再到不久之前公司高性能20Ah车载硫化物全固态电池中试线的投产,中科源本迈出产业化关键一步。

目前,中科源本正积极布局100兆瓦时中试线,预计2025年下半年完成,力争到2026年底,将率先实现硫化物全固态电池批量化生产并投放市场。

此外,有望迎来一汽、长安、东风等三大造车央企入主的力神青岛,也在押注固态电池赛道。

需要说明的是,安全性更好、能量密度更高的固态电池当前技术尚不成熟,在新能源汽车领域应用目前还是以半固态电池为主,而且半固态电池跟现有供应链上是大部分重合,具有一定的成本优势。

据了解,力神青岛的半固态电池选用了固态电解质包覆和贫液的技术,相较于传统的液态电池可以实现更优的热稳定性和安全性,已经实现了320 Wh/kg和350 Wh/kg的装车。

与此同时,从目前透露的信息看,力神青岛的固态电池也的确瞄准了低空和海洋领域。

2023年初,力神电池研发的第二代半固态产品已规模化应用于物流无人机,飞行续航300公里。

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从当前能源变革趋势看,全球固态电池市场正处于爆发前夜。

据机构分析,随着近年半固态电池市场规模增长,预计2025年固态电池将开始放量,到2030年全球固态电池的出货量将有望达到614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计达到10%左右,市场规模将超过2500亿元。

可以说,在传统动力电池时代没有存在感的青岛,希望抓住机遇抢跑全固态电池赛道。

据了解,青岛市科技局已经将硫化物全固态电池中试线项目列入2025年青岛市关键技术攻关支持项目;同时还推荐至省科技厅,申报股权联动支持地方重大项目,为这一项目争取省市联动合计5000万元的融资支持。

从应用场景看,青岛当前重点布局的低空经济、新能源商用车、储能产业与传统优势产业船舶制造产业和海工装备等,都是固态电池的重要应用场景。

尤其在低空经济领域,业内普遍认为,固态电池将是eVTOL航空器的不二之选。

另据测算,电池环节预计将占到低空经济市场15%-20%的份额,以当前万亿市场预期计,电池行业将获得1500亿元-2000亿元的增量市场。

因此,青岛在固态电池的发展中,要尤为注重与低空经济等新质生产力典型产业密切结合,释放更大发展增量。

一个例子是,广汽已将固态电池研发与其eVTOL、飞行汽车研发相结合。

2024年底,广汽发布了第二款飞行汽车GOVY AirJet,可达成200公里航程目标,同时支持30分钟快速补能。未来,广汽飞行汽车将搭载自研全固态电池,有望实现400公里航程目标。

对于青岛来说,也需要加大固态电池与船舶海工、新能源汽车、低空飞行器等产业的结合力度,同时抓住固态电池关键产业环节,加快相关产业项目布局。

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