gupiao168 05-09
固态电池产业爆发:厦钨新能、厦门钨业等领航人机共驱新时代
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固态电池产业爆发:厦钨新能、厦门钨业、赢合科技领航人机共驱新时代

北京纯锂新能源科技有限公司近日宣布完成数千万元 Pre-A+ 轮融资,引发市场广泛关注。纯锂新能源成立于 2022 年 5 月,聚焦全固态电池研发,通过自研复合电解质及超临界包覆工艺,破解全固态电池核心固固接触难题。这一融资事件再次将固态电池这一前沿技术推向聚光灯下,也预示着这一领域即将迎来爆发式增长。

固态电池凭借其高能量密度、高安全性等核心优势,已成为新能源汽车、低空飞行器、人形机器人等领域的重点发展方向。随着产业化进程全面加速,固态电池被行业普遍视为下一代锂电技术的必然选择。特别是硫化物路线凭借高离子电导率、宽工作温度范围、优界面兼容性的核心优势,成为最具量产潜力的主流选择。东莞证券研报指出,固态电池产业化持续推进,年内全固态电池中试线将迎来密集落地。这一判断得到了行业内众多专家的认同,也预示着固态电池即将从实验室走向产业化。

技术突破引领产业变革

固态电池与传统锂离子电池最根本的区别在于电解质形态的不同。传统锂离子电池采用液态电解质,而固态电池则使用固态电解质。这一改变带来了诸多优势:首先,固态电池能量密度可达到 400-500Wh/kg,远超当前液态锂电池的 250-300Wh/kg;其次,固态电解质不易燃,从根本上解决了电池热失控的安全隐患;再次,固态电池体积更小,为终端产品设计提供了更大灵活性;最后,固态电池工作温度范围更广,在极端环境下表现更为稳定。

然而,固态电池产业化也面临诸多技术挑战。其中最关键的是固固界面接触问题。液态电解质能够与电极材料充分接触,而固态电解质与电极之间是固固接触,界面阻抗大,导致离子传导效率低。纯锂新能源通过自研复合电解质及超临界包覆工艺,有效解决了这一难题。其技术路线采用氧化物 - 聚合物复合电解质,兼具高离子电导率和良好机械性能,同时通过超临界流体技术实现电极与电解质的紧密接触,大幅降低了界面阻抗。

另一项关键技术突破来自硫化物电解质的稳定性提升。硫化物电解质虽然具有极高的离子电导率(接近液态电解质),但对水分极为敏感,且与正极材料界面稳定性差。近年来,通过界面工程和包覆技术的进步,这些问题正在被逐步克服。例如,采用 Li2S-P2S5 体系硫化物电解质,配合 LiNbO3 界面修饰层,可显著提升界面稳定性和循环寿命。

随着技术瓶颈的逐步突破,固态电池产业化进程明显加快。根据行业调研数据,全球已有超过 50 家企业布局固态电池研发,其中包括丰田、大众、宝马等传统车企,以及 QuantumScape、Solid Power 等专业固态电池企业。中国企业在固态电池领域也不甘落后,除纯锂新能源外,清陶能源、卫蓝新能源等初创企业,以及宁德时代、比亚迪等锂电巨头都在积极布局。

特别值得关注的是中试线的密集建设。中试是实验室技术向产业化过渡的关键环节,中试线的落地意味着技术已经具备产业化条件。据不完全统计,2024-2026 年全球将有超过 20 条固态电池中试线投产,其中中国占比超过 50%。这些中试线主要集中在长三角、珠三角和京津冀地区,形成了明显的产业集群效应。

东莞证券研报指出,在固态电池产业链中,设备环节和核心材料固态电解质环节将最先受益。设备方面,与传统锂电设备相比,固态电池生产需要更多干法工艺设备,如干法搅拌、干法涂布等,这将带来设备更新换代的需求。材料方面,固态电解质市场规模预计将从 2023 年的不足 1 亿元增长至 2030 年的超过 100 亿元,年复合增长率超过 90%。此外,新型正负极材料、单壁碳纳米管、复合铜箔等迭代升级材料也将迎来发展机遇。

在固态电池产业化浪潮中,多家上市公司已提前布局,抢占技术制高点。

厦钨新能作为厦门钨业控股子公司,在前沿技术布局上表现积极。公司在固态电池领域重点开发硫化锂电解质材料,目前性能指标已达到行业领先水平。据悉,厦钨新能已建成 10 吨级硫化锂生产线,并开始向多家电池企业送样测试。公司计划在 2025 年前建成百吨级生产线,为即将到来的固态电池产业化做好准备。除电解质外,厦钨新能还在开发适用于固态电池的高镍正极材料和锂金属负极材料,力求打造全产业链竞争优势。

厦门钨业则从 2017 年就开始布局固态电池相关材料。作为钴酸锂行业的龙头企业,厦门钨业将技术优势延伸至固态电池领域。公司开发的新结构正极材料不仅适用于 3C 消费电子,也可广泛应用于机器人、低空经济、固态电池等新兴领域。厦门钨业特别注重材料界面工程的研发,通过表面修饰和掺杂技术,大幅提升了正极材料与固态电解质的界面稳定性。分析人士认为,随着固态电池产业化的推进,厦门钨业有望成为核心材料供应商之一。

赢合科技作为锂电设备龙头企业,在固态电池装备领域布局深远。公司已实现湿法工艺与干法工艺的双路径技术贯通,能够为不同技术路线的固态电池提供定制化解决方案。目前,赢合科技已向多家客户交付了核心固态电池相关设备,产品涵盖湿法全自动制浆、湿法涂布、辊压、电解质转印和干法搅拌纤维化、多辊连轧成膜复合等关键设备。特别值得一提的是,赢合科技开发的干法电极设备可大幅简化固态电池生产工艺,降低生产成本,这一技术已获得多家头部企业的认可。

固态电池的产业化将深刻改变多个行业的面貌。在新能源汽车领域,固态电池可显著提升续航里程,缓解用户的里程焦虑。以当前技术测算,搭载固态电池的电动汽车续航里程可轻松突破 1000 公里,充电时间缩短至 10-15 分钟。更重要的是,固态电池的安全性能将极大降低电动汽车起火风险,推动行业健康发展。

在航空航天领域,固态电池的高能量密度和安全性使其成为电动航空器的理想动力源。多家航空公司正在开发基于固态电池的电动垂直起降飞行器 ( eVTOL ) ,预计 2026-2028 年将实现商业化运营。这些飞行器可用于城市空中交通、紧急医疗运输等场景,开辟全新的交通维度。

人形机器人是固态电池的另一重要应用场景。与传统的伺服电机相比,固态电池供电的肌肉模拟驱动器具有更高的能量效率和更自然的运动特性。特斯拉 Optimus 等知名人形机器人项目均已将固态电池列为下一代产品的核心配置。分析人士预测,到 2030 年,人形机器人将成为固态电池的第三大应用市场,仅次于电动汽车和储能系统。

此外,固态电池还将在消费电子、医疗设备、军工航天等领域发挥重要作用。例如,采用固态电池的智能手机可实现一周以上的续航,且厚度可进一步降低;植入式医疗设备因固态电池的安全性提升而扩大应用范围;军用设备则受益于固态电池的宽温区性能和长储存寿命。

投资逻辑与风险提示

从投资角度看,固态电池产业链可分为上游材料、中游制造和下游应用三个环节。当前阶段,上游材料和设备环节确定性最高。具体而言,固态电解质、锂金属负极、高镍正极等关键材料,以及干法电极设备、固态电解质成膜设备等专用设备将率先受益。中游的电芯制造环节需要关注技术路线选择和量产进度,而下游应用则更多是长期机会。

投资者需重点关注以下几类企业:一是核心技术领先的初创企业,如纯锂新能源等,这类企业往往在某一技术路线上有独特优势;二是传统锂电材料企业向固态电池延伸的公司,如厦钨新能、厦门钨业等,它们凭借材料领域的积累快速切入新赛道;三是专用设备供应商,如赢合科技等,固态电池生产对设备有新要求,将带来设备更新需求。

然而,固态电池产业化仍面临诸多挑战。技术方面,固固界面问题、循环寿命、成本控制等仍需进一步突破;产业方面,产业链配套尚不完善,标准体系尚未建立;市场方面,消费者认知度低,初期成本高昂可能影响普及速度。投资者需密切关注行业技术进步和商业化进度,防范技术路线变更和产业化不及预期的风险。

展望未来,固态电池发展将经历三个阶段:2024-2026 年是中试线密集落地期,主要解决工程技术问题;2026-2028 年是量产能力建设期,将建成首批 GWh 级生产线;2028 年后将进入大规模应用期,固态电池在高端电动汽车、航空器等领域实现商业化应用。据预测,到 2030 年,全球固态电池市场规模将超过 2000 亿元,占整个锂电市场的 15%-20%。

中国在固态电池领域已具备一定先发优势。一方面,中国拥有完整的锂电产业链,为固态电池发展提供了良好基础;另一方面,政府对新能源产业的支持政策持续加码,为技术创新创造了有利环境。随着 " 碳达峰、碳中和 " 目标的推进,固态电池作为关键储能技术,将获得更多政策支持和资本青睐。

可以预见,在技术突破、产业协同和政策支持的多重推动下,固态电池将开启人机共驱的新未来。这一变革不仅将重塑能源存储行业格局,更将为人类社会可持续发展提供强大动力。对于投资者而言,把握固态电池产业化的历史性机遇,需要兼具前瞻眼光和耐心,在技术创新与产业落地的交汇处寻找真正有价值的投资标的。

作者声明:作品含 AI 生成内容

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