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續航破千的電池來了？
能夠補齊三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池短板的替代者漸行漸近。7月21日，造車新勢力蔚來官方宣布，將在第四季度交付150kwh固態電池，屆時蔚來旗下ET7續航里程可突破1000km。值得注意的是，該電池有望成為首款搭載于量產車的固態電池。不過蔚來所公布的固態電池實質上仍屬于過渡性技術，真正全固態電池目前仍在路上。近期包括當升科技、容百科技等正極材料廠商相繼推進固態電池材料量產，而寧德時代、國軒高科等電池廠商也在積極推進量產，這一技術路線落地明顯加速。有望成首款量產車固態電池在新能源電池賽道上，目前主流電池形式是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，相比于這些液態電池，固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。其在大電流工況下起火自燃的風險更小，并且固態電池可簡化封裝、體積能量密度比液態鋰電池提升70%以上，相對應的續航里程也會有顯著提高。既能彌補三元鋰電池的安全性短板，又能彌補磷酸鐵鋰電池能量密度短板，業界普遍認為，固態電池是最具前景的新一代動力鋰電。據蔚來方面透露，該公司將于第四季度計劃交付的150kwh固態電池，采用固態電解液、硅碳復合負極材料、超高鎳正極材料，單體能量密度達 360Wh/kg。據介紹，蔚來全新 ES8 屆時續航可達到850km，ES6 可達到900km，ET7 的NEDC 續航可突破1000km。早在去年，蔚來除了推出首款轎車 ET7、發布蔚來自動駕駛 NAD 系統時，就發布了首款 150kWh 固態電池。時至今日，蔚來宣布第四季度交付，也意味著這款電池有望成為首款搭載于量產車的固態電池。在今年3月底，衛藍新能源也曾透露，正與蔚來汽車合作，計劃基于ET7車型，推出單次充電續航1000公里的（半）固態電池，能量密度為360Wh/kg。當前屬于過渡性技術不過，蔚來此次公布計劃交付的固態電池，嚴格來說并非純粹固態電池。“固態電池優勢明顯，但成本問題也是阻擾量產的主要原因，”某券商新能源分析師告訴記者。他表示，類似蔚來推出的固態電池方案實際上是一個折中方案。“蔚來ET7計劃搭載的半固態電池部分減少電解液用量，采用部分固態電解質，可以在成本不增加太多的情況下達到預期能量密度。”實際上，蔚來方面此前也曾介紹，其150kwh電池采用超高鎳正極 + 預鋰化硅碳負極 + 固態電解質（固態 + 液態）+ 隔膜，屬于液態至固態電池的過渡性技術。蔚來創始人李斌稱，這款電池還是帶有液體（電解質），全固態電池的量產還是很遠的事情。他表示，真正全固態電池量產仍需5-10 年時間。有業內人士認為，固態電池量產難以一步到位，研發及量產應分成多個步驟推進。寧德時代21C創新實驗室前瞻技術部部長郭永勝曾表示，按照正負極來分，固態電池可分成三代。第一代，正負極與以前一樣，現有的液態電解液換成固態電解質；第二代，正極不變，改變負極，負極不用石墨或硅，用金屬鋰替代從而提升能量密度；第三代，正負極都改變，比如負極用金屬鋰，正極換成不含鋰的高能量材料。賽道玩家加速落地量產盡管商業化面臨不少困難，在固態電池這一技術路線上，國內玩家近期正加速實現落地。就在20日，市值500億的正極廠商當升科技推出了雙相復合固態鋰電正極材料和固態電解質兩款全新體系材料。不僅如此，當升科技近日還與清陶能源簽訂戰略合作協議，清陶能源承諾2022年-2025年期間向當升科技采購總量不低于3萬噸固態鋰電正極材料。早在2021年年報中，當升科技曾提到其固態鋰電材料成功導入贛鋒鋰電、衛藍新能源等客戶，并獲得衛藍新能源不少于2.5萬噸固態鋰電材料意向訂單。在6月15日，輝能科技首次公開固態電池產品的全自動量產過程，該公司宣布，計劃明年實現固態電池量產，并供應電動汽車市場。而在5月底，國軒高科發布首款三元半固態電池，預計年內實現量產。該電池能量密度可達360Wh/kg，將在今年實現裝車，搭載該電池的電動車將實現1000公里續航。此外，今年4月份，另一正極材料巨頭容百科技與蔚來電池供應商衛藍新能源簽訂《戰略合作協議》。根據協議，2022年至2025年衛藍新能源將向容百科技采購固態鋰電正極材料產品不低于3萬噸。華經產業研究院預計，到2030年，我國固態電池市場空間有望達200億元，2022-2030年市場空間復合增長率為55.01%。市場研究機構SNE Research預計，全球全固態電池市場預計將從今年的2.1GWh增長到2025年的30GWh，再增長到2030年的160.1GWh。在全球動力電池的市場份額上，固態電池預計從今年的0.3%增加到2025年的2%，再到2030年的3.8%。
來源：中國基金報
蜂巢能源成功研發出國內首批20Ah級硫系全固態原型電芯
近日，蜂巢能源全固態電池實驗室研發出國內首批20Ah級硫系全固態原型電芯。該系列電芯能量密度達350-400Wh/kg，現已順利通過針刺、200°C熱箱等實驗，一旦量產應用，電動車可實現續航里程1000公里以上。▲蜂巢能源全固態電芯原型樣件蜂巢能源是國內首家完成20Ah級硫系全固態原型電芯研發的公司，其全固態實驗室采用業內被稱為“地獄開發難度”的硫化物技術路線，在硫化物電解質及其薄膜制備技術、硫化物全固態電池制備能力等方面展開布局，目前已具備固態電解質材料的公斤級自主合成、固態電解質膜連續化制備、全固態軟包電芯組裝以及新設備開發等自主研發能力，獲得了經驗積累的同時并針對性的展開專利布局，已申請109項專利，其中發明專利93項。作為鋰電池的升級版，固態電池在能量密度、充電速率、安全性、循環壽命以及電芯熱管理上都優于液態鋰電池，被看作是下一代先進電池技術。蜂巢能源洞悉這一技術發展趨勢，其科研團隊與一批頂尖的科研院所聯合攻關，攻克來自固體電解質和界面性能等全固態電池待突破的技術所需課題，保持長循環的固-固界面的穩定接觸，實現在大電流下界面處鋰離子高效傳輸，在業內率先實現革命性的技術突破。作為一家能源互聯的全球高科技企業，2021年4月，蜂巢能源無錫鋰電創新中心與中國科學院寧波材料技術與工程研究所共建固態電池技術研究中心，致力于推動固態電池技術轉化落地。未來蜂巢能源將加大在全固態電池領域的研發工作，為量產打下堅實基礎。
來源：蜂巢能源
美國動力電池回收市場解讀
從長期來看，回收占據電池材料和生產很重要的一個環節，這使動力電池的發展具備持續性。全球的電池回收行業都還處于起步階段，由前特斯拉CTO JB Straubel 創立電池回收企業，已經建立了一個廣泛的合作網絡，目前已在內華達州的工廠每年回收約6GWh的鋰離子電池（電池來自消費電子產品），Redwood 也從松下在特斯拉內華達工廠不良電池中回收材料。從目前來看，Redwood不光覆蓋了福特、沃爾沃、豐田和大眾集團美國（含奧迪），這家公司有著極其強大的想象空間。▲圖1.Redwood Materials的合作關系目前美國的回收渠道，都是通過汽車企業的經銷商網絡來收集報廢的電池和材料，對報廢電池包裝并送往內華達州 Redwood 的工廠進行回收。▲圖2.美國電動汽車保有量Part 1投資和展望我其實覺得Redwood Materials有點可疑（和Elon Musk沒關系我是不信的），這個企業的發展曲線是美國最懂電池和最聰明的資本合作。Redwood Materials創立于2017年，總部位于內華達州。2019年JB Straubel從特斯拉離職，專注于Redwood Materials的運營工作。而這個融資歷史如下所示：▲圖3.Redwood Materials 融資歷史2017年完成了200萬美元的種子輪融資。2020年，Redwood Materials完成了總計4000萬美元的第一輪融資，投資人包括Capricorn Investment Group 和 Breakthrough Energy Ventures。2020年，Redwood Materials又進行了第二輪融資，總計2億美元，投資人來自Amazon、 Capricorn、Breakthrough Energy Ventures。2021年7月，Redwood Materials宣布完成7億美元C輪融資，投資方包括T. Rowe Price、Baillie Gifford和Fidelity，估值達到37億美元。2021年，福特投資了5000萬美金。從整體來看，這家公司目前回收6GWh的回收廠家，在美國這個電動汽車發展早但是沒做起來的地方實現了一次布局。也就是說，目前的大部分消費電子回收，來自亞馬遜和松下，通過將消費電子垃圾分解成粉末狀，通過化學品進行處理，然后作為原材料再送回供應鏈。▲圖4.美國的電池材料2021年8月Redwood把內華達州卡森市的150,000平方英尺的回收設施擴大三倍，并在特斯拉和松下在內華達州斯帕克斯的 Gigafactory 附近購買了100 英畝的土地，共同運營。2021年9月，與韓國L&F（電池材料制造商）簽署一項多年協議，將在一家新工廠使用其提供的設計和制造技術來制造電池陰極。▲圖5.L&F給Redwood提供技術（回收料再利用）從大邏輯來看，Redwood一開始就想著要做正極材料，在2025年通過回收把美國之前積累的鋰電池廢料作為資源，來滿足生產100GWh的材料，隨著美國的電動汽車逐步上量，通過拉高產能在2030年時將汽車產量與提升到500GWh，也就是說美國這邊想的是把動力電池和消費電池材料作為永續使用的開始，建立一個完整的循環體系。▲圖6.Redwood的目標而后續通用汽車、LG能源和Li-Cycle合作，本質也是這個邏輯，把美國固有的鋰電池收回來作為動力電池材料的一部分。▲圖7.Li-Cycle的參考路徑從目前的回收方法來看，大家有共識的部分效率在提高，而下一代的電池材料工廠確實在往大規模化工的方向在走。▲圖8.回收方法想要拿到黑粉之后的處理，這里就是比更高的效率。▲圖9.黑粉的處理Part 2討論和思考我覺得目前歐洲和美國，在構建自己的電池產業的時候，想得比較多。從一開始他們的起步就是構建大企業的邏輯。能夠做動力電池的企業是比較少的，從中日韓采購設備。一開始就構建完善的回收網絡和法則，構建可再生材料的使用比例，從2030年來看可能動力電池需要使用10-15%的回收料。在海外，南美、東南亞、澳大利亞和非洲構建電池材料的資源庫。我們可以這么說，其實從目前來看，整個電池生產和材料加工，出現了同質化，也就是說可能存在一定的后發優勢。我買更高效率的設備，全世界招募電池科學家、電池設計和工藝工程師，然后逐步放量。從技術路徑來看，歐美也有兩條路徑：磷酸鐵鋰：和我們國內的考慮不一樣，由于回收的情況，鐵鋰的綜合成本未必低于高鎳。高鎳：這個主要靠之前存在電池廢料來支撐一部分，將來形成循環的體系。從中國目前的數據來看，也是做了大量的回收，但是玩家比較多，大家都能收，從一開始就是散的局面。6月廢舊三元共回收17,032噸，廢舊磷酸鐵鋰回收8,316噸，廢舊鈷酸鋰3,684噸。6月共回收鎳3,001金噸，鈷4,093金噸，鋰1,077金噸。6月共回收得到工業級碳酸鋰2,800噸，電池級碳酸鋰1,997噸，粗制碳酸鋰1,185噸。▲圖10.中國當前電池回收狀態小結：從長期來看，回收占據電池材料和生產很重要的一個環節，這個動力電池的發展其實是具備持續性的，就是在國內怎么構建一個可控高效的體系，是值得思考的。
來源：高工鋰電
寧德時代開啟電池行業新紀元
實習記者姚美嬌報道：近日，寧德時代宣告該公司第三代CTP（無模組電池包）技術——麒麟電池誕生，稱這款新產品將于明年量產上市。從披露的信息來看，麒麟電池實現了續航、快充、安全、壽命、效率以及低溫性能等方面的全面提升。當前，技術創新成為動力電池企業降本的重要手段。通過結構技術創新，提高有限底盤空間的利用率，成為主流電池企業技術攻關的重點。業內人士認為，麒麟電池的發布，將支撐寧德時代全球市占率持續提升。早在2019年，寧德時代就發布了第一代CTP技術，取消了“電芯-模組-整包”電池架構中的模組層級，將電池包體積利用率提升至55%。據寧德時代介紹，此次發布的麒麟電池是寧德時代CTP第三代迭代技術，完全取消了模組形態設計，且優化了結構，系統集成度再創新高，體積利用率突破72%，能量密度可達255瓦時每千克，能夠實現整車1000公里續航。寧德時代首席科學家吳凱透露，麒麟電池擁有四大優勢：“一是安全性高，麒麟電池在兩塊電芯的中間加水冷板，使相鄰兩塊電芯的熱傳導降低，不會出現熱失控；二是可滿足高壓快充，4C充電不是難事，明年即可在市場上看到；三是可極大提高電池壽命，因為水冷板具有緩沖作用；四是比能量高，麒麟電池可提高利用空間，磷酸鐵鋰系統能量密度160瓦時每千克，三元高鎳可達250瓦時每千克，較4680電池電量多出13%。”“目前動力電池結構方式的競爭接近天花板，所采用的技術手段越來越少。寧德時代發布的麒麟電池主要是在‘多合一彈性可伸縮隔板、電芯底部空間創新集成設計、大面積散熱及其快充’方面完成了高難度挑戰。一方面允許采用更高能量密度的電芯，另一方面允許了更高效的快充，做到這些的同時還實現了減重，可以認為是寧德時代CTP技術路線上的又一次‘摸高’。”新能源與智能網聯汽車獨立研究者曹廣平認為。寧德時代方面表示，麒麟電池預計明年量產，包括理想、哪吒以及路特斯在內的多家整車企業相繼表達了合作意向。“從理想、哪吒、路特斯在社交平臺上跟寧德時代互動的情況推測，麒麟電池量產之后可能會率先應用在這些車企的電動汽車產品上。”真鋰研究創始人墨柯表示。未來麒麟電池若能大范圍量產鋪開，將極大地推動新能源汽車市場發展。“麒麟電池目前只有實驗室數據，真正評價這款電池需要等它大規模量產后。”江西新能源科技職業學院新能源汽車技術研究院院長張翔指出，“麒麟電池本質上是通過改變電芯的布置形式來提高能量密度，這種模式除了寧德時代以外，蜂巢電源、比亞迪等一些廠家也曾提出來過，能否進行大規模應用還需驗證。”頭部動力電池企業的技術創新引領行業新風向。在寧德時代與比亞迪兩大頭部企業的推動下，我國動力電池企業在CTP技術研發領域一路領先。麒麟電池的發布將進一步提升CTP的行業滲透率。在業內人士看來，這一領先的電池集成技術勢必再度強化寧德時代的核心技術與市場競爭力，有望進一步拉大與動力電池廠商二梯隊的差距。“寧德時代是一家上市公司，有提升股價的需求，會提前發布一些實驗室里尚未量產、成熟的技術，來提升股價、市值以及品牌影響力。”張翔表示。“寧德時代要想大幅提升全球市場占有率，充分領先的技術水平、跨越國外壁壘要求、穩定的供應質量、合理的價格定位缺一不可。麒麟電池各方面的改進都有助于上述目標的實現。”曹廣平表示，“麒麟電池的結構優化從性能、安全、快充等方面，為高能密電池材料的使用，打開了一定的窗口。目前，鐵鋰電池材料體系實現了回歸，但是也有天花板。麒麟電池在隔離與散熱等方面實現的變革，會使新電池材料體系有更好的發展環境和空間。”
來源：中國能源報
無鈷電池挑戰多，洛陽鉬業等中國企業“新能源價值鏈”地位穩固
“電動汽車是鈷需求前景的關鍵，到2026年，電動汽車將占鈷總需求量至少50%。”隨著全球能源體系逐漸減少對化石原料的依賴，主要汽車制造商為了應對氣候變化從燃油汽車轉向電動汽車，鈷獲得了更加舉足輕重的經濟價值，因為它能夠幫助電動車獲得更長里程和壽命。《2021年鈷市場報告》指出，2021年剛果（金）占全球鈷出產量的74%，排名第二的澳大利亞占比僅3%，古巴、菲律賓、俄羅斯和加拿大等其他國家占據剩余的13%產量。報告預測，即便其他國家提高產量，剛果（金）在全球總產量中的占比仍然不會低于60%。報告還顯示，剛果（金）的主要大型礦山基本上都有中國投資，其中備受關注的就是騰科豐谷魯美礦產（Tenke Fungurume），這是非洲首屈一指的大型銅礦以及世界級的大型鈷礦。目前，中國礦業公司洛陽鉬業（603993）持有騰科豐谷魯美80%股權。此外，洛陽鉬業還持有獲得剛果（金）Kisanfu銅鈷礦（又名金山礦業KFM）95%的權益。KFM位于騰科豐谷魯美西南33公里處，是世界上最大、品位最高的未開發鈷和銅項目之一。在鈷供應鏈上游搶占先機的同時，洛陽鉬業還通過縱向一體化收購增加對鈷貿易的話語權。通過對全球第三大貿易公司IXM的收購，洛陽鉬業進一步增強了在全球金屬貿易領域的話語權。不過，據《財經》報道，在中國不斷擴大鈷供應鏈優勢的同時，美國開始大力推動去鈷化發展。2021年6月美國能源部出臺藍圖指導方針推動國內鋰電池產能和研發，特別指出要在2030年徹底實現去鈷化，美國能源部已經資助一些企業去進行相關研發。“美國人感受到了中國在鈷供應鏈的主導地位，這就是為什么北美是高鎳/低鈷電池搖籃的部分原因，鎳的比例被推得更高。”汽車市場咨詢公司LMC Automotive高級分析師薩姆·阿扎姆（Sam Adham）指出，但這么做要面臨技術挑戰，那就是如何在推高鎳比例情況下保證電池熱穩定性和循環壽命，鈷在三元鋰電池中具有穩定的存在，減少或去除鈷會使電池更容易發生熱失控（起火）。鈷是鋰電池正極化學穩定性和安全性的關鍵材料，特別是隨著人們越來越偏好具有更高能量密度和續航里程的電動車，鎳和鈷在鋰電池中的組合以其優越的能量密度和性能在電動汽車領域占據主導地位。“事實證明，去鈷對于電動車電池來說是一個困難的過程，同時要確保電動汽車的穩定性和安全性。主要的無鈷化學制品是磷酸鐵鋰電池（LFP），它在過去幾年的市場份額有所上升，但與高鎳化學制品相比，它的能量密度和里程較低。”英國商品研究所CRU Group高級分析師哈里·費舍爾（Harry Fisher）指出。位于田納西的Sparkz就是美國能源部資助的一家電池企業，由能源部投資部門前官員桑吉夫·馬爾霍特拉（Sanjiv Malhotra）成立，馬爾霍特拉直言，成立這家公司的初衷就是為了幫助美國電動車行業擺脫一切對中國供應鏈的依賴。這家公司2019年成立，與美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）是研發合作伙伴，該公司已經獲得ORNL多項電池技術獨家授權許可，以及超過千萬美元的研發資金，用于研發制造無鈷高能量密度電池。2021年10月，該公司還獲得加州能源委員會260萬美元資助，發展無鈷固態電池。Sparkz公司研發的無鈷電池用便宜和大量存在的鐵代替鈷，生產鎳鐵鋁電池（NFA）。馬爾霍特拉表示，這款電池密度是LFP電池兩倍，比LFP便宜30%，而且在能量密度上比含鈷電池更高，與其壽命旗鼓相當，但成本低35%-40%。今年3月，在西弗吉尼亞州建廠以商業化其研發的無鈷電池。另一家被美國媒體廣泛報道的電池科創企業是TexPower，這是由得克薩斯大學奧斯汀分校科克雷爾工程學院阿魯穆加姆·曼西拉姆（Arumugam Manthiram）教授成立的公司，他是美國著名材料科學家和工程師，以鑒定鋰離子電池正極的聚陰離子類，了解化學不穩定性如何限制層狀氧化物正極的容量以及鋰硫電池的技術進步而聞名。曼西拉姆團隊取得專利的電池是無鈷的鎳錳鋁電池（NMA），該公司網站表示這款新電池與行業領先的NMC811和鎳鈷鋁酸鋰電池并駕齊驅，而且由于更高的鎳含量（超過90%），因此能量密度高20%。盡管無鈷電池研發取得一些進展，但商業化還需時日，因為汽車制造商要經過多年合規測試才能將這些新技術支持的無鈷電池應用于汽車中。阿扎姆估計，雖不能確定何時鈷會完全從電動車電池中消失，但大致可以預測，純電動車的鈷需求峰值將在2027年左右。大約在這個時候，汽車制造商將會使他們的大部分車輛和平臺過渡到新的無鈷化學品。費舍爾則對于無鈷化前景不那么樂觀，在他看來，在未來五年，電動汽車市場仍將由鎳鈷為主要原材料的電池主導，約占市場的四分之三，高鎳（低鈷）化學制品的份額將上升，從而使電動汽車的行駛里程更長，LFP只能獲得少量份額，約占25%。
來源：中國經濟新聞網
6月我國動力電池裝車量27.0GWh 同比增長143.3%
據中國汽車動力電池產業創新聯盟微信公眾號7月11日消息，今年6月，我國動力電池產量共計41.3GWh，同比增長171.7%，環比增長16.1%。其中三元電池產量18.3GWh，占總產量44.3%，同比增長148.9%，環比增長12.5%；磷酸鐵鋰電池產量22.9GWh，占總產量55.5%，同比增長194.8%，環比增長19.2%。1-6月，我國動力電池產量累計206.4GWh，累計同比增長176.4%。其中三元電池累計產量82.9GWh，占總產量40.2%，同比累計增長125.0%；磷酸鐵鋰電池累計產量 123.2GWh，占總產量59.7%，累計同比增長226.8%。銷量方面，6月，我國動力電池銷量共計47.5GWh，同比增長297.0%。其中三元電池銷量22.1GWh，占總銷量46.5%，同比增長328.3%；磷酸鐵鋰電池銷量25.3GWh，占總銷量53.3%，同比增長275.3%。1-6月，我國動力電池累計銷量達205.4GWh，累計同比增長253.2%。其中三元電池累計銷量83.8GWh，占總銷量40.8%，累計同比增長208.1%；磷酸鐵鋰電池累計銷量121.3GWh，占總銷量59.0%，累計同比增長294.2%。裝車量方面，6月，我國動力電池裝車量27.0GWh，同比增長143.3%，環比增長45.5%。其中三元電池裝車量11.6GWh，占總裝車量42.9%，同比增長94.9%，環比增長39.4%；磷酸鐵鋰電池裝車量15.4GWh，占總裝車量57.1%，同比增長201.5%，環比增長50.7%。1-6月，我國動力電池累計裝車量110.1GWh, 累計同比增長109.8%。其中三元電池累計裝車量45.6GWh,占總裝車量41.4%，累計同比增長51.2%；磷酸鐵鋰電池累計裝車量64.4 GWh,占總裝車量58.5%，累計同比增長189.7%。2022年6月，我國新能源汽車市場共計37家動力電池企業實現裝車配套，較去年同期減少2家。排名前3家、前5家、前10家動力電池企業動力電池裝車量分別為20.1 GWh、23.0GWh和25.8GWh，占總裝車量比分別為74.3%、85.3%和95.4%。1-6月，我國新能源汽車市場共計45家動力電池企業實現裝車配套，較去年同期減少8家，排名前3家、前5家、前10家動力電池企業動力電池裝車量分別為84.6 GWh、93.3GWh和104.3GWh，占總裝車量比分別為76.8%、84.7%和94.7%。
來源：上海證券報·中國證券網
