固態(tài)電池市場(chǎng)份額和趨勢(shì)研究 2021固態(tài)電池行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研分析

• 2020年12月10日 zengyan來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 384 18
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由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

2021固態(tài)電池行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。

固態(tài)電池的原理是什么意思，傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池又被科學(xué)家們形象地稱(chēng)為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負(fù)兩極，中間為電解質(zhì)(液態(tài))。而鋰離子就像優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員，在搖椅的兩端來(lái)回奔跑，在鋰離子從正極到負(fù)極再到正極的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電池的充放電過(guò)程便完成了。

固態(tài)電池的原理與之相同，只不過(guò)其電解質(zhì)為固態(tài)，具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積將變得更小。不僅如此，固態(tài)電池中由于沒(méi)有電解液，封存將會(huì)變得更加容易，在汽車(chē)等大型設(shè)備上使用時(shí)，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。

根據(jù)中研研究院研究出版的《2019-2025年中國(guó)固態(tài)電池行業(yè)前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)分析顯示：

固態(tài)電池市場(chǎng)份額和趨勢(shì)研究 2021固態(tài)電池行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研分析報(bào)告

“十三五”期間，中國(guó)新能源汽車(chē)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，同時(shí)，中國(guó)在新能源電池的核心技術(shù)方面也不斷傳來(lái)好消息，80歲的中國(guó)鋰電池第一人陳立泉帶著他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了新型的電池材料。

80歲的中國(guó)工程院院士陳立泉是中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的奠基人，1996年，他帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)率先研制出鋰離子電池，率先解決了國(guó)內(nèi)鋰離子電池規(guī)?；a(chǎn)的科學(xué)技術(shù)與工程問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化。

江蘇溧陽(yáng)，陳立泉院士的得意門(mén)生李泓，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)二十多年的技術(shù)攻關(guān)，在一項(xiàng)鋰電池關(guān)鍵原材料上獲得突破，并在2017年進(jìn)行了量產(chǎn)。

據(jù)介紹，中科院物理所從1996年就開(kāi)始研究納米硅，納米硅負(fù)極材料是他們自主研發(fā)的新材料，用它做成的紐扣電池，其容量是傳統(tǒng)石墨鋰電池的5倍。

新型固態(tài)電池研發(fā)

同時(shí)，李泓教授研發(fā)的新型固態(tài)電池，采用這款電池的無(wú)人機(jī)，續(xù)航增加20%，奧秘都在這塊電池的固態(tài)化正極材料上。

2018年，這里已經(jīng)完成了300Wh/kg固態(tài)動(dòng)力電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，在車(chē)輛上搭載后，可以使整車(chē)?yán)m(xù)航里程增加一倍。在今年5月份，這類(lèi)固態(tài)電池已經(jīng)開(kāi)始在消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中使用。

此外，不僅中科院物理所，很多企業(yè)也都在探索新能源電池的技術(shù)、新材料。在廣東珠海的銀隆新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)研究院，一輛純電公交車(chē)正在進(jìn)行充電。

據(jù)工程師介紹，這輛搭載鈦酸鋰電池的公交車(chē)充電三分鐘，電量就從33%充到60%以上，僅僅8分鐘，公交車(chē)就已充滿(mǎn)了，電量顯示99%。

公交車(chē)線(xiàn)路固定，一般一個(gè)來(lái)回的公里數(shù)不會(huì)超過(guò)100公里，利用公交車(chē)司機(jī)休息的空擋，就可以充分發(fā)揮鈦酸鋰電池充電快的優(yōu)勢(shì)。而且工作溫度寬泛，在零下50℃的環(huán)境中，仍能正常充放電。

同時(shí)，該電池的循環(huán)放電壽命長(zhǎng)，這家研究院，有一塊鈦酸鋰電池，在2014年開(kāi)始就已進(jìn)行充放電循環(huán)試驗(yàn)，如今已過(guò)了六年時(shí)間，充放電超過(guò)3萬(wàn)次，電池容量只衰減了不到10%，性能十分優(yōu)異。

更值得關(guān)注的是，這款電池的熱失控保護(hù)性能更令人驚嘆，技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)演示了鈦酸鋰電池跌落、針刺、切割試驗(yàn)。特別是鋼針刺穿電池后，沒(méi)有發(fā)生燃燒、冒煙現(xiàn)象，而且電池還能正常使用。

2021固態(tài)電池發(fā)展前景分析 固態(tài)電池成下代鋰電技術(shù)制高點(diǎn)

美東時(shí)間周二(8日)，美股固態(tài)電池創(chuàng)新企業(yè)QuantumScape大漲31.08%，盤(pán)中觸及59.99美元/股高點(diǎn)，較其上市首日開(kāi)盤(pán)價(jià)上漲145%。

消息面上，公司當(dāng)天公開(kāi)其最新固態(tài)電池研究成果，其電池可在15分鐘內(nèi)充滿(mǎn)80%的電量，在續(xù)航里程為300英里或更高的車(chē)輛上搭載，正常使用壽命將達(dá)到12年左右，同時(shí)測(cè)試表明，該電池在800次循環(huán)后并未衰退，相當(dāng)于24萬(wàn)英里(38萬(wàn)公里)的行駛里程。

在該技術(shù)突破中，柔性陶瓷電解質(zhì)被認(rèn)為起到了關(guān)鍵性的作用，該隔板使得電池能夠承受因汽車(chē)電流負(fù)載而出現(xiàn)的高溫高壓環(huán)境，不會(huì)出現(xiàn)故障，甚至在零下溫度中也能正常工作。

對(duì)此，馬里蘭大學(xué)的保羅·艾伯圖斯(Paul Albertus)表示，QuantumScape“打出了一個(gè)本壘打”，但同時(shí)也指出，“他們最終需要取得類(lèi)似大滿(mǎn)貫的成績(jī)，才能將這項(xiàng)技術(shù)推向市場(chǎng)?！?/p>

據(jù)了解，固態(tài)電池被認(rèn)為是下一代鋰電技術(shù)制高點(diǎn)，工作原理上，其與傳統(tǒng)的鋰電池并無(wú)區(qū)別。兩者最主要的區(qū)別在于固態(tài)電池電解質(zhì)為固態(tài)，相當(dāng)于鋰離子遷移的場(chǎng)所轉(zhuǎn)到了固態(tài)的電解質(zhì)中。

與傳統(tǒng)鋰電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全性。固態(tài)電池具有不可燃、耐高溫、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)的特性，固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)電池的核心，電解質(zhì)材料很大程度上決定了固態(tài)鋰電池的各項(xiàng)性能參數(shù)，如功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命。

此外，固態(tài)電池電化學(xué)窗口可達(dá)5V以上，允許匹配高能正極，電池負(fù)極可以采用金屬鋰，提升理論能量密度，有望解決新能源汽車(chē)?yán)锍探箲]問(wèn)題;同時(shí)可簡(jiǎn)化封裝、冷卻系統(tǒng)，電芯內(nèi)部為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，在有限空間內(nèi)進(jìn)一步縮減電池重量，體積能量密度較液態(tài)鋰離子電池(石墨負(fù)極)可提升70%以上。

固態(tài)電池行業(yè)全球軍備競(jìng)賽

目前，固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)入“軍備競(jìng)賽”階段，主要有歐美、日韓和中國(guó)三大陣營(yíng)。歐美車(chē)企對(duì)固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)關(guān)注度較高。車(chē)企通過(guò)收購(gòu)、投資在固態(tài)電池領(lǐng)域中美國(guó)高校衍生的初創(chuàng)企業(yè)如Solid Power、SolidEnergy Systems、Ionic Materials 、Quantum Scape 等以獲得技術(shù)儲(chǔ)備。

日本車(chē)企在固態(tài)電池上的研發(fā)起點(diǎn)相對(duì)較早，最早入局的豐田在2008年就與固態(tài)電池創(chuàng)企伊利卡(Ilika)展開(kāi)了合作，2019年初，宣布與松下合作。三菱、日產(chǎn)、松下等大部分企業(yè)紛紛加速布局固態(tài)電池行業(yè)，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

中國(guó)方面，雖然起步較晚，但越來(lái)越多企業(yè)已參與其中。參與主體包括中科院化學(xué)所、中科院青島能源所、中科院寧波材料所等研究機(jī)構(gòu)，贛鋒鋰業(yè)、寧德時(shí)代等電池企業(yè);更有其他領(lǐng)域企業(yè)看好固體電池跨界投資，如以汽車(chē)零部件為主的萬(wàn)向集團(tuán)、新能源汽車(chē)比亞迪等。

雖然固態(tài)電池尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，但全球預(yù)計(jì)2020年準(zhǔn)固態(tài)鋰電池會(huì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，到2025年全固態(tài)鋰電池將最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)中銀國(guó)際測(cè)算，全球固態(tài)鋰電池的需求量在2020年、2025年、2030年分別有望達(dá)到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh，2030年全球固態(tài)電池市場(chǎng)空間有望達(dá)到1500億元以上。

在固態(tài)離子學(xué)中，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。固態(tài)電池一般功率密度較低，能量密度較高。由于固態(tài)電池的功率重量比較高，所以它是電動(dòng)汽車(chē)很理想的電池 。

2020年固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)有望取得突破性進(jìn)展，在成本、能量密度和生產(chǎn)過(guò)程等方面進(jìn)一步趕超鋰離子電池技術(shù)。

2030年，鋰離子電池將不再是電動(dòng)汽車(chē)電池主流，但其在某些電子原件領(lǐng)域仍有一席之地。

未來(lái)固態(tài)電池行業(yè)將如何發(fā)展?想要了解更多關(guān)于固態(tài)電池行業(yè)具體詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2019-2025年中國(guó)固態(tài)電池行業(yè)前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》。

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  2019-2025年中國(guó)固態(tài)電池行業(yè)前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略研究報(bào)告

  固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)極限，固態(tài)電池于近年被視...

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