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孚能科技:掀起半固态電池疊代風暴

開發不止,進步不停。2022年伊始,中國動力電池行業迎來“疊代”視窗,在新品上市推動下,三元軟包技術路線之王孚能科技捕獲良機。

在衆望所歸的固态電池尚需5至10年才能完成産品化的大背景下,半固态電池在1至2年内便可搶占先機,實作對舊款技術的疊代。未來五年間高達六千萬輛新能源車的巨大潛在市場,正在向其招手。

喜訊傳來 半固态将量産

孚能科技(688567.SH)在1月13日的投資者互動中表示,“公司第一代半固态電池(能量密度330Wh/Kg)送樣給整車廠客戶獲得了良好回報”。此外,裝備該公司産品的奔馳EQS在歐洲市場也開始接受訂單。

孚能科技:掀起半固态電池疊代風暴

圖:孚能科技自動化生産線

在投資者互動中,孚能科技表示,公司鎮江一期産線稍加調整後即可适用于生産未來330Wh/Kg産品。未來公司建設類似285Wh/Kg産線,從産能爬坡開始到目标值至少縮短30%以上時間。

此外,330Wh/Kg能量密度,意味着接近固态電池400Wh/Kg的水準,高于高鎳锂技術路線280Wh/Kg的理論資料,遠高于磷酸鐵锂、鈉離子160Wh/kg-200Wh/kg等技術路線的水準。這一資料意味着讓純電車擁有續航力超越汽油車性能的可能。

目前鎮江工廠生産的産品主要供應奔馳。軟包電池具有能量密度高、循環壽命好、電化學性能穩定、低溫性能好等一系列優勢,一般适用于中高端新能源汽車。除此之外,公司還擁有江西贛州等多個生産基地。

從背景看,孚能科技董事長王瑀博士是全球锂電技術重要的開發者之一,早在加拿大溫哥華的Moli Energy公司工作時,他便提出了固态電池的概念,并提出兩大解決方案:

方案一:采用固态電解質徹底解決锂金屬電池充電的方向,即以固體作為電解質和導電媒體的電池,達到提升電池能量密度的同時,確定安全。方案二:放棄用锂金屬做負極,取而代之采用石墨做負極,正極為含有锂元素的氧化物。

但固态電池産品化仍需時日,而半固态方案不僅技術可行,而且具有銜接性,可以使用現有裝置生産。半固态電池較之固态電池并不是過度産品,而是對于目前三元锂電池更成熟的疊代産品。根據孚能科技提供的資料,在未來5至10年之内,完成從半固态電池到固态動力電池的産品化,期間要經曆三次技術提升。

目前,2021年已量産軟包半固态電池的第一代産品,該電芯已認證第三方測試認證:引入半固态凝膠電解質能顯著降低針刺過程電池溫度,可通過100%SOC刺穿測試。此外,循環壽命顯著提升,凝膠半固态電池常溫循環2000次,容量保持率85%以上,同等條件下普通液态電池循環1200次,容量保持率隻在80%左右。

随後孚能科技将推出半固态電池第二代,将對固态電解質材料和電解質膜進行優化,優化的電解質膜成膜性好,200℃無明顯的熱收縮,遇火隻冒煙不起火,能通過電芯針刺實驗,同時電池能量密度、高低溫、倍率性能、循環壽命等性能不受影響。

接着導入軟包半固态電池第三代,最終導入全固态硫化物電解質膜/軟包全固态電池。

半固态電池不僅體積小,而且更加穩定安全,無論是生産和使用都将更加安全。此外,半固态電池可實作更高能量密度,成本也将比目前的锂電池便宜,而且還便于回收和再利用。

未來競争對手——松下?

動力電池企業與整車制造企業之間,存在戰略同盟聯系和夥伴優先政策。比如韓系與美國福特、通用等車企,松下與特斯拉,在國際市場中國動力電池出口量雖然成績驕人,但是戰略同盟關系上弱于日韓企業。能敲開國際主流車廠的大門,并不是一件容易的事。

孚能科技是半固态技術路線的引領者之一,它未來的主要潛在競争對手并不是磷酸鐵锂等産品,而最可能是松下4680規格和LG新能源的高鎳産品。

據了解,從技術發展角度看,在特斯拉支援的松下4680電池可能會成為未來放量的産品。但前提是提升電池大規模生産中的良品率到合理水準。此外,國内巨頭甯德時代也一直努力獲得高端車客戶,他們也将生産4680規格電池。而南韓LG新能源完成上市後,産能也将進一步擴大,他們的高鎳産品目前裝備了保時捷等一系列歐美大廠。

孚能科技:掀起半固态電池疊代風暴

圖:全球主要動力電池産能規劃預測資料(來源:中航證券 機關GWh)

資料顯示,未來五年,锂電池市場的規模仍将保持翻倍的高成長,但低效擴張的風險漸顯,高性能産品依舊稀缺。在2025年之時,中國将成為擁有全球三分之二産能的锂電池生産大國。甯德時代和南韓LG新能源将成為最大生産廠。從發展看,孚能科技極為重視基礎技術研究的,資料顯示,至2025年,未來其規劃産能、行業地位和影響力與龍頭廠商縮小差距。

孚能科技:掀起半固态電池疊代風暴

圖:锂電産能需求和缺口測算(來源:中航證券)

2025年,在固态電池産品化之前,新能源汽車銷量将累計達到六千多萬輛,滲透率将提升至21.2%,這一巨大的市場對于技術換代的需求是很迫切的。

純電車要完成适應城市通勤到城際通勤,就是目前努力的目标。2022年,一批理論裡程達到1000公裡的産品已經面世。“裡程憂慮”有望緩解的關鍵,就在電池性能的提升。要把電池做的更輕,價格更便宜,充電時間更短,安全性更高,耐寒耐熱性更好,選純電車的關鍵就在于選電池。

在固态技術成熟之前,五年時間也足以消化半固态技術産品。在半固态産品明顯兼具安全與高能量密度兩大優勢情況下,其裝車優勢則是明顯的。尤其是采用三元電池中高檔新能源車領域,如果理論續航能達到一千公裡,實際使用續航可以保證七百到八百公裡,那麼目前存在的“裡程憂慮”就是不存在的。而且三元技術較之磷酸鐵锂技術,更适合寒冷地區使用,無需裝熱泵就能達到同等抗寒水準,這是北方消費者非常關心的性能。

孚能科技方面表示,2021-2023年,該公司電池能量密度達到285-300Wh/Kg,充電速度提升到30-40分鐘。

12月16日,公司和全資子公司孚能鎮江拟與梅賽德斯-奔馳簽訂《多年供貨協定之補充協定(适用于部分項目)》,該協定中約定奔馳将支付給孚能鎮江約人民币10.5億元的預付款。孚能科技在2021半年報中稱,戴姆勒項目開始供貨并實作銷售收入,也将為公司業績帶來增量。

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