作為下一代電池技術(shù)的核心方向，隨著新能源滲透率的提升及低空經(jīng)濟(jì)場(chǎng)景的落地，固態(tài)電池賽道進(jìn)一步被激活。
固態(tài)電池被譽(yù)為下一代儲(chǔ)能鋰電池的“終極模式”，正在作為新質(zhì)生產(chǎn)力典型代表，具有國(guó)家戰(zhàn)略高度。低空經(jīng)濟(jì)政策與產(chǎn)業(yè)催化持續(xù)，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化速度加快。
隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，新型電力儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模較2022年增長(zhǎng)了2倍以上，根據(jù)相關(guān)最新預(yù)測(cè)，到2030年，全球儲(chǔ)能裝置的累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到411GW，是2021年在線儲(chǔ)能裝置的15倍，為固態(tài)電池提供了巨大的下游市場(chǎng)需求。
中天科技可稱(chēng)得上固態(tài)電池賽道的黑馬，很早已經(jīng)布局固態(tài)電池研究。中天科技2024年9月在互動(dòng)平臺(tái)表示，公司鋰電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于電解質(zhì)改性等技術(shù)手段，研發(fā)出100Ah—230Ah半固態(tài)電芯產(chǎn)品，具備量產(chǎn)條件。
在12月中旬的2024高工儲(chǔ)能年會(huì)上，中天科技進(jìn)一步對(duì)外透露，目前中天科技成功將原位聚合技術(shù)應(yīng)用到了自研的105Ah，210Ah，232Ah，280Ah，314Ah電芯中。
中天科技何以入局固態(tài)電池？
電芯的安全問(wèn)題已經(jīng)成為儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)和瓶頸之一。
據(jù)此，中天儲(chǔ)能行業(yè)較早一批投入了固態(tài)電池的研發(fā)，并出爐了多款半固態(tài)電池產(chǎn)品。
在固態(tài)電池領(lǐng)域，早在2015年，中天科技就與青島能源所共同開(kāi)發(fā)高性能全固態(tài)鋰電池。2016年青島能源所全固態(tài)鋰電池通過(guò)深海測(cè)試，能量密度翻倍。2018年7月，中天科技還曾宣布與中科院等機(jī)構(gòu)進(jìn)行固態(tài)電池技術(shù)合作。
國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，中天儲(chǔ)能科技有限公司正在申請(qǐng)一項(xiàng)名為“一種半固態(tài)電池及其制備方法、應(yīng)用”的專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào)CN 118888993 A，申請(qǐng)日期為2024年8月。
專(zhuān)利摘要顯示，本發(fā)明提供一種半固態(tài)電池及其制備方法、應(yīng)用，包括以下步驟：一是，對(duì)注液后的電池在50?70℃，500?2000kg/f下進(jìn)行固化處理12?48h，得到固化后的電池；二是，對(duì)所述固化后的電池進(jìn)行化成處理，得到半固態(tài)電池。本發(fā)明提供的半固態(tài)電池具有優(yōu)異的低溫性能。
據(jù)了解，中天科技1992年起步于光纖通信，2002年邁入智能電網(wǎng)，2011年布局新能源，2020年海纜分拆準(zhǔn)備上市。中天形成了海洋裝備、新能源、新材料、智能電網(wǎng)、光通信等多元化產(chǎn)業(yè)格局。入局固態(tài)電池，正是其入局前沿技術(shù)的“既定步伐”。
基于中天科技在半固態(tài)電池技術(shù)方面的領(lǐng)先和深厚的技術(shù)儲(chǔ)備，據(jù)分析，中天科技正在逐步攻克固態(tài)電池的量產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)而成為固態(tài)電池研發(fā)的“黑馬”。
原位聚合率先攻克固態(tài)電池難關(guān)
在固態(tài)電池研發(fā)上，原位聚合是一種簡(jiǎn)單、高效的制備聚合物電解質(zhì)的策略。通過(guò)在液體電解質(zhì)中加入低粘度單體和引發(fā)劑形成均勻的前驅(qū)體溶液，電極中的所有孔隙都被前驅(qū)體溶液填充。加熱聚合后前驅(qū)體溶液變成半固態(tài)，在電極和電解質(zhì)之間形成緊密的界面。該技術(shù)通過(guò)了中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)新產(chǎn)品認(rèn)證。
目前中天儲(chǔ)能成功將該技術(shù)應(yīng)用到了自研的105Ah，210Ah，232Ah，280Ah，314Ah電芯中。該技術(shù)還可以應(yīng)用于動(dòng)力電池中。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，中天儲(chǔ)能固態(tài)電芯的倍率、初始充放電和高低溫適應(yīng)性等電化學(xué)性能均滿足新國(guó)標(biāo)要求。
實(shí)驗(yàn)顯示，常溫循環(huán)1400周放電能量保持率為88%，預(yù)計(jì)能達(dá)2200周；高溫循環(huán)600周放電能量保持率為88%，預(yù)計(jì)能達(dá)1000圈。
當(dāng)前行業(yè)內(nèi)卷嚴(yán)重，通過(guò)不斷提升單體電芯的容量來(lái)實(shí)現(xiàn)降本，但對(duì)大容量單體電芯的熱失控的機(jī)理研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。中天科技通過(guò)采取被動(dòng)安全和主動(dòng)安全兩個(gè)相結(jié)合，順利一次性通過(guò)美標(biāo)UL9540A測(cè)試。
其中，UL1973火燒實(shí)驗(yàn)是電芯層級(jí)另一大難通過(guò)的美標(biāo)認(rèn)證測(cè)試。中天科技通過(guò)采取半固態(tài)阻燃電解質(zhì)技術(shù)，順利一次性通過(guò)美標(biāo)UL1973測(cè)試。
在技術(shù)路線上，中天科技采用隔膜涂覆，雙層及三層結(jié)構(gòu)固態(tài)電解質(zhì)，并在正極側(cè)進(jìn)行涂層以及摻雜的技術(shù)，采用固態(tài)電解質(zhì)+凝膠電解質(zhì)的路線，區(qū)別于其他公司固液混合的路線(液體含量10%)，液體含量更低(5%)。常溫循環(huán)達(dá)4000圈，高溫循環(huán)達(dá)2000圈。
中天儲(chǔ)能成立于2012年12月，注冊(cè)資金20億元，是中天科技的全資子公司，公司設(shè)立以“儲(chǔ)能”為發(fā)展定位，連續(xù)10多年儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)制造，致力于成為“世界一流的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成方案供應(yīng)商”。
而固態(tài)電池的率先突破將進(jìn)一步賦能其儲(chǔ)能布局。
（來(lái)源高工儲(chǔ)能）
