“宁王”再放大招！新电池“更高、更快”，还能“上天”！
发布时间：2023-04-21 08:52:07
来源：证券时报
继麒麟电池之后，宁德时代又一次放出大招。
(相关资料图)
4月19日，宁德时代在2023上海车展现场正式发布了凝聚态电池。据宁德时代首席科学家吴凯介绍，凝聚态电池单体能量密度最高可达500Wh/kg，兼具高比能和高安全的特性，宁德时代预计在今年内具备量产能力，该电池不仅会用于汽车领域，还会用于航空领域。
什么是凝聚态电池？这种电池技术发展又将对动力电池产业链带来怎样的影响呢？
凝聚态电池的“更高”和“更快”
与目前的三元锂电池和磷酸铁锂电池相比，凝聚态电池有着“更高”和“更快”等优势，前者是指能量密度，后者是指充电速度。
据了解，凝聚态电池经特殊界面设计将电解液束缚在高分子网络结构中，形成了兼具优良力学稳定性和离子传输性能的凝胶态，拥有更佳的动力学、安全性及可靠性。
国联证券研报显示，通过高动力仿生凝聚态电解质、高比能正极、新型负极、新型隔离膜及新型生产工艺可实现电新单体能量密度500Wh/kg，该产品目前正进行民用电动载人飞机项目的合作开发，车规级电池预计今年内具备量产能力。
目前的主流电池技术路线中，三元锂电池能量密度约为250Wh/kg，磷酸铁锂电池能量密度约为180wh/kg，而今年进入“量产元年”的钠离子电池能量密度约为100-150Wh/kg。可以看出，凝聚态电池与上述类型电池相比在单体能量密度上具有显著优势。
为了解决现有液态电池的安全性和能量密度瓶颈，宁德时代等多家企业也在探索半固态电池、固态电池等技术路线。国联证券认为，凝聚态电池也属于半固态电池的一种。
深度科技研究院院长张孝荣接受记者采访时表示：“从宁德时代披露的资料来看，目前凝聚态电池很可能是一种半固态电池，它的电解质是凝胶状态，含有液态成分，没有流淌性而具有很强的粘附性，避免了液态电池的热失控，提升了安全性，除此之外，在能量密度和充电速度方面都比液态电池有所提升。与全固态电池相比，凝聚态电池依然属于过度性产品，在能量密度与安全性上依然逊色不少。”
而中国人民大学国际货币研究所研究员、独立国际策略研究员陈佳接受记者采访时表示，过去那种单纯以固态、半固态来判定电池技术是否属于新一期迭代的陈旧标准其实并不客观。究其根本，主要是长期以来液态锂电池的安全性、能效比和耐用度都因为液态物质的存在而大打折扣，市场非专业人士往往想当然地认为非固态电池就是陈旧落后，固态电池就是革命先进，然而实践中的产业链技术进步是很难一概而论的。凝聚态电池的超流态并不是固态，但其能量密度和快充能力已比液态电池实现了革命性的突破。
“凝聚态电池的技术路线相比当前尚未完全商用量产的半固态、全固态电池技术而言，无论是在商业可行性、市场契合度以及自主创新能力上都是极为领先的。”陈佳说。
除了能量密度更高之外，凝聚态电池理论上还具有更快的充电速度。据介绍，传统的锂离子电池往往需要数小时才能完成充电，而凝聚态电池可以在数分钟内完成充电。
“凝聚态电池具有的聚合物电池特性以及未来中国在智慧城市建设和智能充换电设施领域的创新，将极有可能改变国内用户使用新能源汽车的体验和习惯。聚合物极高的稳定性与快充特性将使得‘充电难’等问题成为过去式。”陈佳说。
对现有产业链的颠覆可能
据宁德时代介绍，公司在2023年内将具备凝聚态电池的量产能力。
“在宁德时代发布凝聚态电池技术之前，业界通常理解的凝聚态电池技术尚且处在实验室研发阶段，乐观估计最快也要到2024年-2025年区间才能量产。可以说宁德时代凝聚态电池量产计划的推出，宏观上大大缩短了全球新能源产业链技术革新的等待时间。”陈佳说。
国联证券研报认为，宁德时代第一代凝聚态电池方案或采用原位聚合工艺，在8系高镍三元及高硅负极体系内引入胶黏剂（PEO或VC等）加引发剂形成凝胶状电解质，使用常规锂盐及电解液并添加LiFSi或LiTFSi，保留隔膜并在隔膜涂覆固态电解质（LATP或LLZO）。
“而二代产品在此基础上或采用超高镍或富锂锰基正极搭配锂金属或锂复合负极并大幅减少电解液使用量，并且在封装方式上可能革新为叠片软包的方式。”上述研报表示。
这意味着，第一代凝聚态电池的推出并不会对动力电池产业链造成太大影响，但第二代产品由于电解液使用量的大幅减少及新型负极材料等原因，它的普及或将对电解液和负极材料等众多锂电池上游厂商带来一定影响。
“按照凝聚态电池技术的迭代方向，相比传统的石墨负极，下一代则采取硅碳负极，第二代及之后极有可能向锂复合/锂金属负极发展，五年内如果凝聚态电池技术通过宁德时代的全面量产而得以产业链级别的推广，且第一代技术维持时间相对较长（2-3年），那么其对产业链的影响是相对较小的。而一旦宁德时代的凝聚态电池迅速完成了向第二代技术变迁（比如说2年内），新能源产业链上游则很可能发生天翻地覆的变化。”陈佳说。
宁德时代的多技术路线布局
此前，宁德时代董事长曾毓群就曾透露称，除麒麟电池外公司还在攻关更多新型电池，例如全固态电池、半固态电池，甚至还有大家没有听过的凝聚态电池。
“多技术路线布局可以降低企业未来的技术风险，保障企业战略的有效性。能量存储没有终极解决方案，只有最适合的方案，在不同的市场阶段，会出现不同的技术路线，多条技术路线布局，可以及时找到最优方案来满足市场需要。”张孝荣说。
目前，除了凝聚态电池有望量产之外，宁德时代许多其他技术路线的布局也已经到了开花结果的阶段。
4月18日消息，据宁德时代官方消息，麒麟电池全球量产首发极氪009 ME版车型已经正式交付。相关数据显示，宁德时代此次首发的麒麟电池，采用宁德时代第三代CTP技术，系统集成度创全球新高，体积利用率最高可达72%，能量密度最高可达255Wh/kg。极氪009 ME版车型搭载了麒麟电池，电池容量达到140kWh，CLTC综合工况续航里程达822km。
而在钠电池的实际应用上，宁德时代也有了新的进展。4月16日晚，宁德时代和奇瑞汽车双双发布消息称双方达成合作，宁德时代钠离子电池将首发落地奇瑞车型，同时双方将共同推出电池品牌“ENER-Q”。
起点研究CEO李振强认为：“2023年将会是钠电池量产元年，预计全年出货量达12GWh。2023年到2025年，应用于3C、动力及储能领域的钠电池规模分别为5GWh、45GWh、50GWh，总出货量将达100GWh。”
东吴证券研报表示，宁德时代在加速布局半固态电池、固态电池、凝聚态电池等新领域，引领行业技术迭代。
责编：朱雨蒙
校对：陶谦
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