國內外固態電池企業不斷實現技術突破，并在產能規劃

摘要

2020年以來，以輝能、輝能、衛藍、SES、三星SDI、Solid Power等國內外固態電池企業不斷實現技術突破，并在產能規劃、裝車配套及融資等多領域加速布局，提前搶占固態電池市場高地。

要想將動力電池能量密度和安全提升一個量級，固態電池就是必然要攻克下的一個關鍵“山頭”。

瞄準于此，國際車企已經開始在緊鑼密鼓的布局，以豐田、日產雷諾、通用等車企都在主導加緊固態電池的研發與產業化布局，而三星SDI、SKI、LG化學、麻省固能、Quantum Scape等電池企業在固態電池領域不斷取得新突破。

國內方面，包括輝能科技、贛鋒鋰業、清陶能源、萬向一二三、衛藍新能源等中國企業，都在建設固態電池產線甚至部分已投產。

而2020年，作為鋰離子電池產業化第30個年頭，意味著電池技術即將進入一個新的變革周期，一場面向2025年后的下一代動力電池卡位戰已經悄然開啟。

高工鋰電獲悉，2020年以來，以輝能、輝能、衛藍、SES、三星SDI、Solid Power等國內外固態電池企業不斷實現技術突破，并在產能規劃、裝車配套及融資等多領域加速布局，提前搶占固態電池市場高地。

在電池技術上，美國麻省固能（SES）解決了鋰金屬電池的循環和快充問題，其400wh/kg、1000wh/L以上的鋰金屬電芯能夠通過針刺，高溫等安全測試，循環500次以上；而衛藍完成300Wh/kg以上高鎳三元正極的混合固態電池設計開發，成功通過針刺、擠壓、過充、短路等濫用試驗，循環壽命達到1200次以上等。

在融資環節，包括輝能、清陶能源、衛藍、Solid Power、Quantum Scape等國內外固態電池企業獲得資本認可，拿下大筆融資，為推進固態電池量產及技術研發備足“糧草”，其中大眾投資的Quantum Scape規劃上市。

在產能規劃上，輝能規劃杭州投資380億元建設大陸區總部及全球產業基地項目，包括建設2GWh、5GWh固態鋰陶瓷電池芯產業化項目；而清陶能源年產1GWh固態動力鋰電池也在今年7月投產。此外，星盈、衛藍、SES、Solid Power等均規劃了產能建設路徑。

在裝車上，清陶固態電池已配套北汽EX3、哪吒U樣車測試，計劃今年生產500輛搭載清陶固態電池的哪吒U。而豐田也如期推出固態電池原型產品并在概念車上運行，計劃2025年前量產固態電池。

值得一提的是，固態電池領域迎來“新兵”加入，富士康母公司海宏精密宣布入局，與寧德時代、SES在動力電池領域達成合作，計劃2024年推出固態電池。

以下是高工鋰電梳理的輝能、衛藍、星盈、清陶、贛鋒、SES、三星SDI、Solid Power、Quantum Scape等11家主流固態電池領域的2020年動向：

輝能科技

國內固態電池走的較快的輝能科技，其鋰金屬固態電池的原型電池已經制造出來，質量能量密度達到383Wh/kg，體積能量密度為1025Wh/L，循環可以做到500次。其固態電池已經克服掉鋰枝晶和鋰苔的問題，負極完全采用鋰金屬。

今年7月，輝能在杭州投資380億元建設其大陸區總部及全球產業基地項目，包括建設2GWh、5GWh固態鋰陶瓷電池芯產業化項目，并考慮與合資建置產線等。同時，8月在新加坡成立子公司，形成以“新加坡運營總部”與“中國業務運營總部”的雙軌模式經營。

在產能方面，輝能規劃2021年完成2GWh的示范線，同時推進固態電池產業園區建設，2022年起通過2GWh的示范線提供幾家國營主機廠進行第一批固態電池量產車的投放，力爭在2026年達到50GWh產能。

為確保項目的順利推進，今年4月輝能科技完成了近億美元D輪融資，此前其曾獲得軟銀中國和丹豐資本的持續投資。

星盈科技

星盈科技開發了PEO基-LFP/Li 固態電池體系，采用固相燒結離子導體(LLZO/LiNbO3)包覆LiFePO4和添加10-20%固態電解質；固態電解質澆注原位固化的開發策略。該電池經過50次循環之后還能接近98%。

其設計了一款80Ah-軟包固態電池，設計電池能量密度400wh/kg，解質膜的厚度大概在30微米左右。

星盈科技全固態電池展望：2020年驗證固態電池材料體系，達到300Wh/Kg的5Ah軟包設計驗證；2022年固態鋰電池實現中試化生產；350Wh/Kg，循環>1000次；2024年建設年產2GWH 的全固態鋰電池生產線實現量產；400Wh/Kg，循環>1000次。

清陶能源

7月底，清陶能源總投資55億元的宜春固態動力鋰電池項目一期投產，項目于去年8月動工，規劃建設年產10GWh固態動力鋰電池生產基地。其中一期投資5.5億元，年產1GWh固態動力鋰電池，二期投資49.5億元，新增固態動力鋰電池產能9GWh。

據清陶官方介紹，其固態電解液解決了規?；a制造難題，聚焦氧化物，具體是以鋰鑭鋯氧材料為主體，再進行宏量化的生產。同時在正極材料表面做包覆，其專門設置了一條針對高鎳材料的固態電解質包覆產線等。

此外，清陶固態電池已經裝上樣車，搭載清陶能源生產的第一代固態電池系統的純電動樣車在北汽新能源完成調試并成功下線。清陶還與合眾針對哪吒U進行了近兩年的聯合研發和測試，搭載固態電池的哪吒U計劃年底前量產500臺。

融資上，清陶能源7月完成E+輪融資，由上汽資本領投，昆山國創投資集團、淮安市淮上英才創投跟投。

衛藍新能源

衛藍新能源汽車動力電池領域完成了300Wh/kg以上高鎳三元正極的混合固態電池設計開發，已經給多家國際國內整車廠送樣測試，評價結果良好，成功通過針刺、擠壓、過充、短路等濫用試驗，循環壽命達到1200次以上。

根據整車廠導入周期18-24個月考慮，該產品預計在2022年量產，后期會根據市場情況和資金情況進行實時調整。衛藍新能源固態電池采用氧化物固態電解質+原位固態化技術。

產能方面，其去年3月底奠基的固態電池一期項目總投資1.8億元，計劃建成年產1億瓦時固態電池的生產規模。受疫情影響，溧陽項目受疫情影響供應商設備延遲，預計下半年投入生產。

贛鋒鋰業

贛鋒鋰業第一代2億瓦時固態電池中試線已順利投產，產品性能全面達到其固態電池研發團隊研制樣品的水平。

其第一代固態鋰電池研制品已通過多項第三方安全測試和多家客戶送樣測試，贛鋒固態電池選擇氧化物厚膜路線。

麻省固能（SES）

麻省固能（SES）已建立了一整套解決方案，包括金屬負極材料、高濃度鋰鹽電解質材料，并通過硬件（材料和電芯設計）和軟件（鋰金屬電池管理系統）的結合，可極大程度降低了鋰枝晶導致的安全問題。

SES同時解決了鋰金屬電池的循環和快充問題，其400wh/kg、1000wh/L以上的鋰金屬電芯能夠通過針刺，高溫等安全測試，循環500次以上，并達到12分鐘10%到80%的快充。

根據規劃，預計2022年A樣（100Ah以上），2023年B樣，到2025年能實現量產SOP。最新的進展是，已經在和幾家國際車企確定共同開發協議。

值得一提的是，SES還與宏海精密與寧德時代在動力電池領域達成合作，并計劃在2024年推出固態電池。

Solid Power

10月，Solid Power宣布生產和交付其第一代2Ah的全固態電池（ASSB），能量密度達到320Wh/kg。Solid Power已經與戰略合作伙伴進行了產品驗證，并證實具備規模量產的可能性。

與18650 NMC電池相比，這種全固態電池的能量密度達到了320Wh/kg，而重量減輕了30%。電池電阻減小，同時具備較高倍率的性能，放電倍率可高達5C該公司計劃將下一代電池的能量密度提高到430 Wh/kg以上，同時保持同樣低的重量。

該產品準備2021年投放市場，2026年應用于汽車領域。去年7月，Solid Power在美國路易斯維爾開設了第一家能夠生產用于汽車的固態電池工廠，全部投入運營后，每年可生產約200件。

Quantum Scape

Quantum Scape聲稱，其鋰金屬陽極可以在15分鐘內充電80%，消除了傳統陽極中存在的鋰擴散缺陷，以及擁有比鋰離子電池更高的能量密度。

Quantum Scape是大眾汽車投資的一家瑞典固態電池，并在今年6月宣布追加2億美元的投資，旨在推進固態電池開發進度。

最新消息是，Quantum Scape規劃在紐交所上市，并獲得由大眾汽車和卡塔爾的主權財富基金牽頭的超過10億美元的融資支持，交易預計2020年下半年完成。

三星SDI

三星高級技術研究所（SAIT）今年3月發布一款全新固態電池原型技術，比傳統鋰離子電池體積小約50%，能量密度提高到900Wh/L，能夠讓當前在售的新能源汽車在保持所搭載電池包體積大小不變的情況下，綜合工況續航里程提升一倍左右。

三星方面表示，其全固態技術的核心是Ag-C納米粒子復合層，這種電池可實現單次充電800公里續航，充電次數可超過1000次(約100萬公里的續航總里程)。目前，該電池技術還處于原型階段，尚不清楚這項技術何時應用于實際生產中。

24M

24M致力于推廣單元電芯的結構，鋁箔和銅箔分別層壓到PET膜上。其電極不使用粘合劑，直接將電解質與活性材料混合，在涂覆到箔片上。

因此，24M工藝無需大量使用惰性材料和資本密集型工藝（如干燥、溶劑回收、壓延和電解質填充），從而大大降低了制造成本，可將資金減少多達50%。

24M可與采用半固態電極技術與固態電解質相結合使用，半固態平臺不再是局限于實驗室的基礎技術，京瓷等知名大公司已經通過驗證并且開始量產。

伊利卡（Ilika）

英國固態電池技術開發商伊利卡（Ilika）4月完成1500萬英鎊（約合人民幣1.3億元）的股票配售以加速其固態電池產業化。

目前其已經在英國南安普敦市的一條試驗線上生產Stereax電池?，F在該公司計劃與一家或多家第三方制造工廠開展合作以大規模生產Stereax電池。

值得一提的是，12月16-18日，【總冠名利元亨】2020高工鋰電&電動車年會（同期活動：高工鋰電十周年慶典暨高工金球獎頒獎典禮）將在深圳機場凱悅酒店重磅啟幕。本次年會主題為“繼往十歲成就開來十年新路”。屆時，800＋鋰電產業鏈上下游企業，1000＋企業高層將齊聚一堂，復盤鋰電行業十年得失，展望新十年圖景。

屆時，將邀請廣汽新能源、北汽新能源、合眾等主機廠及輝能、清陶、衛藍、SES等電池企業圍繞下一代動力電池技術路線選擇及固態電池產業化進展等展開深度探討。

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