鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2023年03月02日
Solid Power故事講到100Ah固態電池試制線,后續如何且待車企分解
電動汽車全固態電池的開發商SolidPower宣布,已完成自動化試生產線的安裝。
該試驗線旨在生產EV級硫化物基固態電池,該電池具有富硅負極(活性硅含量超過50%),可實現高能量密度。
據SolidPower公開的產品開發周期,2022年到2023年一項重要任務就是完成100Ah硅負極固態電池的A-Sample概念驗證。目前來看,該公司確實在照著計劃展開行動。
試驗線每周的輸出量將300個電芯,或每年約15,000個電芯,足以構建多個測試電池包。
最初,該試驗線將生產用于內部測試的電池,然后再將電池交付給SolidPower的汽車合作伙伴,包括寶馬和福特,預計這些合作伙伴將在今年年底開始裝車測試。
寶馬和福特均通過投資和SolidPower深度合作。寶馬計劃2025年前推出固態電池原型車,2030年前用于量產車。福特不僅追加對SolidPower的投資,而且其合資伙伴SKI向SolidPower投資3000萬美元,獲得該初創公司的硫化物固態電解質、專利電池設計和生產工藝的使用權
內產電解質,支持電芯的外部生產
SolidPower,在科羅拉多大學博爾德分校及高級研究計劃局的資助下于2012年成立。近年來,公司還獲得了美國空軍,美國國家科學基金會和美御局的資金支持。2015年十一月二十三日,SolidPower和美國橡樹嶺國家實驗室簽署了一項協議,獲得了橡樹嶺國家實驗室鋰硫電池技術的特別授權。
2021年該初創公司借殼DecarbonizationPlusAcquisitionCorpIII上市,收益約5.429億美元。
SolidPower重要有兩條產品線:硫化物固體電解質和軟包固態電池。前者潛在客戶包含SKI、豐田、現代、LG、松下、三星,后者擁有福特、寶馬、SKI及其他OEM和Tier1等潛在客戶。
電解質材料方面,SolidPower計劃在2022年擴大生產規模,支持內部100Ah電芯生產,到2024年再度擴大規模,以滿足內部和合作伙伴的100Ah電池生產,到2026年努力供應所有硫化物固態電池平臺的硫化物電解質。
目前SolidPower正在美國科羅拉多州桑頓建立第二家生產廠,以求硫化物固體電解質材料的生產量力可以新增到每年30噸,相當于將現有產量提高了25倍。該廠預計將于2022年第二季度全面投產。電解質的生產將直接供給即將到來的固態電池生產線。
而且,SolidPower的目標是到2028年電解質材料的產量新增到每年4萬噸,相當于為80萬輛電動汽車生產固態電池。這些產量不僅自用,還將向外出售。
固態電池方面,2022年開始內部生產100Ah硅負極固態電池,2024年開始啟動100Ah硅負極固態電池的外部生產,同時內部生產100Ah鋰金屬固態電池,2026年及以后啟動所有類型固態電池的外部生產,并持續展開內部研發和原型生產。
從電解質和電芯的生產規劃可以看出,SolidPower希望在得到合作伙伴認可后將電池生產轉移過去,從而能夠繼續研發,最重要的是能夠降低資本支出。
關于聚焦在固態電池的公司而言,要面對的是未來五年到十年極其微小的固態電池需求量,但投入持續高昂,要源源不斷的外部資金支持。
而且,電解質材料每GWh要的資本支出遠低于電池生產。據SolidPower的數據,假設?產等效硫化物基固體電解質為80GWh,每GWh電解質要460萬美元的資本支出,而福特和SKInnovation建設129GWh產量要宣布投資114億美元,相當于每GWh電池制造要8840萬美元的支出。也就是說,電池制造的支出是電解質材料的19倍。
SolidPower設計的固態電池產品分三類。
1、硅負極+電解質+NCM811,能夠實現如下性能:
重量能量密度:390Wh/kg
體積能量密度:930Wh/l
循環壽命:1,000+
快速充電:15分鐘以內(10%至90%)
2、鋰金屬負極+電解質+NCM811,性能如下:
重量能量密度:440Wh/kg
體積能量密度:930Wh/l
循環壽命:1,000+
快速充電:20分鐘以內(10%至90%)
3、鋰金屬負極+電解質+下一代正極,性能如下:
重量能量密度:560Wh/kg
體積能量密度:785Wh/l
循環壽命:1,000+
快速充電:30分鐘以內(10%至90%)
和現有鋰電池幾乎相同的生產工藝
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