液態(tài)鋰電池發(fā)展如火如荼，下一代的固態(tài)電池競爭賽道已經(jīng)在不斷提速。當(dāng)下包括寧德時代、億緯鋰能、孚能科技、正力新能、力神電池、國軒高科、欣旺達、LG新能源、松下，蔚來、上汽、廣汽、豐田、日產(chǎn)、寶馬、現(xiàn)代等在內(nèi)的國內(nèi)外電池廠商和車企，都在積極發(fā)力固態(tài)電池。
近期有媒體報道，中國或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，項目由政府相關(guān)部委牽頭實施，鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)。包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽等多家企業(yè)或?qū)@得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。該項目經(jīng)過嚴格篩選后，最后具體分為七大項目，聚焦聚合物和硫化物等不同技術(shù)路線。
“若國家為車企和電池企業(yè)提供資金鼓勵全固態(tài)電池的研發(fā)，固態(tài)電池從實驗室到量產(chǎn)應(yīng)用的進程或有望加速，將優(yōu)先拉動上游設(shè)備商的訂單需求。”中信證券指出，目前國內(nèi)頭部鋰電設(shè)備商與下游客戶合作，積極布局固態(tài)電池設(shè)備的研發(fā)，推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程，國內(nèi)頭部鋰電設(shè)備商有望在固態(tài)電池時代仍保持領(lǐng)先優(yōu)勢。
生產(chǎn)工藝重大變革
行業(yè)周知，固態(tài)電池的核心技術(shù)思路就是將液態(tài)電解質(zhì)替換為固態(tài)電解質(zhì)，同時伴隨正負極材料等革新。那么，落實到生產(chǎn)制造工藝層面，現(xiàn)有液態(tài)鋰電池生產(chǎn)設(shè)備與固態(tài)電池制造設(shè)備之間，是否有本質(zhì)上的區(qū)別？兩種電池設(shè)備是否通用或有哪些共通點？現(xiàn)有鋰電設(shè)備制造商要過渡到固態(tài)電池設(shè)備制造企業(yè)，需要具備哪些條件或因素？最大問題是什么？
“在當(dāng)前的電池技術(shù)發(fā)展中，固態(tài)電池尚未形成統(tǒng)一的工藝路線。目前市場上主流的產(chǎn)品多為半固態(tài)或準固態(tài)電池，而非全固態(tài)電池。”國內(nèi)某設(shè)備廠商表示，在采用硅碳負極和隔膜涂覆固態(tài)電解質(zhì)的情況下，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝可以保持相對穩(wěn)定，無需進行大規(guī)模的調(diào)整。此外，部分企業(yè)選擇在前段工藝中應(yīng)用干法制片技術(shù)，這同樣允許后段工序的設(shè)備維持現(xiàn)狀。
整體而言，半固態(tài)電池、固態(tài)電池是鋰電池技術(shù)迭代的一種體現(xiàn)，而這種迭代升級有利于設(shè)備需求的增加和行業(yè)格局的持續(xù)優(yōu)化。上述設(shè)備廠商指出，若未來轉(zhuǎn)向使用全固態(tài)電解質(zhì)，并采用金屬鋰作為負極材料，生產(chǎn)工藝將面臨重大變革。因此設(shè)備制造商必須做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)型。
“固態(tài)電池實現(xiàn)量產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈比較大的難點有幾個，一是工藝和裝備的創(chuàng)新，二是制造能力和品質(zhì)的要求非常高。”清陶能源總經(jīng)理李崢指出，傳統(tǒng)的液態(tài)電池生產(chǎn)線是肯定不可能用來制造全固態(tài)電池的。因此，全固態(tài)電池對設(shè)備廠商也提出來新的要求，同時也是設(shè)備廠商巨大的機遇。
眾設(shè)備企業(yè)爭相布局
不難想象，未來固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，對工藝裝備帶來的將是一輪新的革命，有望拉動新的投資趨勢以及原有落后產(chǎn)能的投資換代。截至目前，不少設(shè)備廠商在固態(tài)電池領(lǐng)域都有廣泛深入的布局，大多都是行業(yè)龍頭企業(yè)。
近期，贏合科技在互動平臺表示，公司積極投入固態(tài)電池新設(shè)備研發(fā)。目前該公司已成功開發(fā)了干法固態(tài)極片輥壓設(shè)備，將持續(xù)開發(fā)整套干法固態(tài)極片制造系統(tǒng)。此外，據(jù)介紹該公司開發(fā)的濕法固態(tài)極片涂覆設(shè)備，已成功發(fā)貨到國內(nèi)頭部客戶現(xiàn)場。
“依托于鋰電產(chǎn)業(yè)深厚的技術(shù)積淀與創(chuàng)新能力，公司可以為客戶提供從固態(tài)電極制備、固態(tài)電解質(zhì)膜制備及復(fù)合設(shè)備、裸電芯組裝到除氣封裝、化成分容等固態(tài)電池關(guān)鍵設(shè)備。”先導(dǎo)智能表示，目前公司已獲得多家國際知名企業(yè)固態(tài)電池關(guān)鍵設(shè)備訂單。
據(jù)了解，利元亨擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的干法電極核心裝備項目已開發(fā)成功，目前該項目已經(jīng)申請并獲得多項發(fā)明專利和實用新型專利。據(jù)悉，利元亨交付清陶能源的產(chǎn)線已進入量產(chǎn)狀態(tài)。此外，利元亨向國軒高科交付了半固態(tài)電池中試生產(chǎn)線裝置，也正在與廣汽埃安聯(lián)合開發(fā)全固態(tài)電池整線裝備項目。
除此之外，海目星表示，公司參與了固態(tài)電池設(shè)備的開發(fā)，對關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工藝取得進展性突破，并實現(xiàn)國內(nèi)固態(tài)及準固態(tài)電池中試產(chǎn)線的多種設(shè)備和產(chǎn)線的交付及生產(chǎn)，其中有部分設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)480Wh/kg的電池量產(chǎn)及銷售。杭可科技也表示，目前公司已與國內(nèi)外多家相關(guān)廠商就半固態(tài)電池的中試線展開合作，并積極開展固態(tài)電池后處理設(shè)備相關(guān)的技術(shù)研發(fā)。
深耕鋰電智能裝備的譽辰智能，近日也透露，一直持續(xù)關(guān)注半固態(tài)、固態(tài)電池等新能源領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，并積極參與相關(guān)的設(shè)備需求研發(fā)，對相關(guān)客戶形成小批量出貨。
隨著全球眾多企業(yè)加速推進固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，未來固態(tài)電池市場將非常可觀。據(jù)業(yè)內(nèi)機構(gòu)預(yù)測，2025年和2030年全球固態(tài)電池需求量將分別達到44.2GWh和494.9GWh；到2030年固態(tài)電池市場空間有望超過1500億元，屆時對設(shè)備的更新需求也將非常可觀。
