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车企布局为半固态电池行业规模化提供充足想象空间 2030年需求量将超60GWh

1、半固态电池概述

根据观研报告网发布的《中国半固态电池行业现状深度分析与发展前景预测报告(2024-2031年)》显示,锂离子电池根据电解质不同可以分类为液态锂电池、固态电池两类。固态电池包括半固态电池、准固态电池和全固态电池。半固态电池是液态锂电池向全固态电池过渡的阶段,半固态电池的装车量产,能够提供一个缓冲阶段,为全固态电池产业链的提前布局打下基础。半固态电池电芯中固态电解质和液态电解质均存在,电解液含量占比在5%-10%;固态电池由于固态电解质具有不易燃性、耐高温、无腐蚀和不挥发等特点。

锂离子电池分类

名称

定义

液态锂电池

电芯在制造过程中只含有液态电解质,不含有固态电解质,包括液态锂离子电池和液态金属锂电池。

凝胶电解质锂电池

属于液态锂离子电池范畴,电芯中液态电解质以凝胶电解质形式存在,不含固态电解质。

半固态电池

电芯中固态电解质和液态电解质均存在,液态电解质的质量或体积的比例相对较大,电解液含量占比在5%-10%

准固态电池

电芯中固态电解质的质量在电芯中较高或者体积较大,同时含有少量液态电解质,电解液含量占比在0%-5%

混合固液锂电池

电芯中同时存在液态电解质和固态电解质。前述半固态、准固态、固态电池等均为混合固液锂电池的一种。

全固态电池

电芯由固态电极和固态电解质材料构成。在工作温度范围内,电芯不含有任何质量及体积分数的液态电解质,也可称为“全固态电解质锂电池”,能够充放电循环的可进一步称为“全固态锂二次电池”或“全固态电解质锂二次电池”。

资料来源:观研天下整理

2、半固态电池落地能见度高,国产企业布局遥遥领先

半固态电池保留隔膜与部分电解液,工艺设备与液态电池的重合度较高,能套用现有的成熟产业链,有望率先实现产业化落地。因此,蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业、辉能科技等国产企业选择半固态电池作为过渡阶段产品,积极进行研发与产能布局。目前,经过装车验证的半固态电池能量密度最高可达368Wh/kg,相较于成熟高镍三元电池提升40%左右,截至2023年底国内公开发布的半固态电池产能规划合计已达240GWh。

液态锂电池、半固态电池和全固态电池的性质对比

性质

液态锂电池

半固态电池

全固态电池

电解质类型

液态电解质

液态电解质+固态电解质

固态电解质(包括聚合物固态电解质、氧化物固态电解质、硫化物固态电解质等类型)

负极材料

石墨负极或硅碳负极

石墨负极或硅碳负极

石墨负极、硅碳负极、金属锂

隔膜

有隔膜

有隔膜,并涂覆固态电解质材料

无隔膜

安全性能

安全性相对较差

安全性有所改善

安全性高

能量密度

可达300Wh/kg

可达400Wh/kg

可达500Wh/kg以上

资料来源:观研天下整理

我国主要企业半固态电池布局

电池企业

半固态布局进展/目标

能量密度(Wh/kg

产能规划

卫蓝新能源

202211月首颗电芯下线,20236月装车交付

360

50GWh;一期2GWh已建

清陶能源

计划2024年第一代电池搭载智己新车,开始生产第二代电池

一代368;二代400-500

35GWh

太蓝新能源

半固态电池样品已向多家主机厂送样测试;重庆0.2GWh工厂满产,2GWh工厂预计6月投产

350

12.2GWh;一期0.2GWh投产;二期2GWh在建

领新新能源

规划2024年实现3GWh建成投产,2026年实现10GWh量产

380

20GWh,一期投产

辉能科技

2013年首条中试线开始运营;20171040MWh消费类产线投产;2023年台湾3.5GWh动力类产线投产

270

120GWh;已投产3.5GWh

宁德时代

凝聚态电池首先应用于民用电动载人飞机项目的合作开发,车规版本预计量产在即

500(飞机用)

——

孚能科技

20231月,岚图追光首批搭载孚能科技半固态电池的车型下线;第二代半固态电池产业化开发阶段

330

——

赣锋锂电

一代产品已经开始量产;二代产能建设中

一代260;二代400

40GWh;一代4GWh

国轩高科

通过测试进入产业化阶段

360

——

蜂巢能源

已完成第1代方形短刀、软包半固态电池技术开发,通过针刺安全测试;2代半固态电池体系开发中

一代230-270;二代350

——

亿纬锂能

完成设计定型,装车验证中

330

——

中创新航

技术储备

贫液化400;半固态450;准固态500

——

冠盛股份

20241月,与东驰新能源成立合资公司拟开展固态动力电池、半固态储能电池生产制造

350-450

——

资料来源:观研天下整理

3、半固态装车元年已至,产业化进程加快

自2021年1月9日,蔚来在NIO Day上发布150kWh半固态电池包后,其他车企与电池厂也积极布局,并且从2022年开始逐步实现量产与装车交付。数据显示,2023年,卫蓝新能源、赣锋锂电等企业的固液混合态电池实现批量装车,装车量约0.8GWh,其中卫蓝新能源11月、12月装车量分别为0.41GWh和0.35GWh,标志着半固态电池的产业化进程大幅提速。

我国半固态电池装车进展

车企

车型

电池供应商

装车进展

东风

E70

赣锋锂电

20221月批量下线

岚图

追光

孚能科技

20231月首批量产下线,电池包电量82kWh

蔚来

ET7

卫蓝新能源

20236月装车交付,电池包电量150kWh,续航超1000km

长安深蓝

S7

自研

20234月亮相上海车展,目前已经进入工程化研发阶段,计划2025年搭载整车应用

赛力斯

SERES-5

赣锋锂电

2023年装车上市

上汽

——

清陶能源

预计2025年大规模量产,续航里程超1000km

资料来源:观研天下整理

4、我国半固态电池行业需求规模稳定增长,2030年有望超过60GWh

综上所述,在各大车企与电池厂积极布局与规划产能,再加上新能源汽车产销量持续上升的趋势下(新能源汽车是半固态电池最主要的市场),我国半固态电池行业需求规模稳定增长,具备强大的想象空间。根据数据显示,2023年,我国半固态电池行业在新能源车汽车市场中乐观需求量达2.5GWh,渗透率为1%,保守需求量为1.7GWh,渗透率为0.7%;预计到2030年,我国半固态电池在新能源汽车市场中乐观需求量为90.0GWh,保守需求量为61.4GWh。(半固态电池在新能源汽车市场中需求量=新能源汽车对锂电池需求量×半固态电池渗透率)

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数据来源:观研天下整理

数据来源:观研天下整理

数据来源:观研天下整理(WYD)

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