8月28日下午,鹏辉能源(300438.SZ,股价22.66元,市值114.06亿元)召开产品技术线上发布会,宣传多日的固态电池“姗姗来迟”——采用无机固态电解质替代隔膜与电解液,由固态电解质+功能添加剂+无机粘结剂等构成,目前的循环寿命为600次后,容量还能保持在90%以上,能量密度280Wh/kg。
此外,鹏辉能源在介绍固态电池研发路线时表示,计划2025年启动中试研发并小规模生产,2026年将正式建立产线并批量生产。
《每日经济新闻》记者注意到,产品发布后,有不少留言对“全固态”的说法提出疑问,同时认为能量密度低于预期。记者两次拨打鹏辉能源董秘电话,试图进一步了解产品细节,但均被挂断。
不过,据国联证券研报,全固态电池将不再依赖溶剂、添加剂等液态物质,进一步提升电池的能量密度,电池密度或超过500Wh/kg。
电池含有无机粘结剂、功能添加剂
此前预告开始时间是14时30分,但实际上,“鹏辉能源”微信视频号在14时起就已开启直播,循环播放公司宣传片。14时15分许,距离发布会正式开始还有15分钟,但已有超过7000人观看。不得不说,最近一段时间里,鹏辉能源是能源领域“网红”般的存在。
究其原因,此前预告发布会时,鹏辉能源在微信公众号发布预告称,这将是“全固态电池实物首秀”,引起了较大关注及争议。《每日经济新闻》记者留意到,本次直播鹏辉能源关闭了留言评论功能。
接近14时40分,产品技术发布会才真正开始,一开始介绍的是已经开始量产交付的低温户储电芯等。直到14时50分以后,直播画面才打出“第一代固态电池即将发布”这样的字样,这才发布其宣传许久的固态电池实物,并发布第一代固态电池技术及未来研发路线。
发布会上,鹏辉能源展示了第一代固态电池20Ah实物及部分内部切面。根据工作人员展示,该产品外观尺寸上略大于手机,小于平板。从结构图看,该产品最外层分别是正极材料、硅基负极,内部则由固态电解质、无机粘结剂、功能添加剂组成。
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图片来源:直播截图
鹏辉能源称,第一代固态电池完全采用无机固态电解质替代隔膜与电解液。同时,通过新型无机复合粘结剂有效改善陶瓷弯折易脆特性,提升了电解质层的粘附与塑性,大幅减少固态电池内短路概率;通过功能添加剂有效提升离子电导率,降低电芯内阻值;并通过添加高导热功能添加剂及安全添加剂,进一步提升固态电池的散热能力和安全性能。
此外,鹏辉能源还介绍,第一代固态电池整体成本相较常规锂电成本预计仅高出15%左右。未来3~5年,随着工艺不断优化及材料进一步降本,有望达到与常规锂电相同成本。
安全性也是鹏辉能源强调的性能之一,公司介绍,第一代固态电池可以通过最严苛的针刺试验,在受到针刺时,能迅速导出并抑制内部能量释放,有效确保固态电池各组件在极端条件下依然保持完整性,从源头避免危险发生。
与此同时,当日,鹏辉能源股票开盘即大跌,一度下跌近8%,但14时30分左右,股价开始大幅拉升,在14时33分时,涨幅达到2.74%,但随后回跌,至收盘时跌幅达到8.67%,股价表现与此前的连续涨停大相径庭。
能量密度有待提升
尽管一再强调全固态电池,但记者注意到,不少关注此事件的人士参与讨论,其中不少评论并不认可该产品属于“全固态”行列。
对于全固态电池,行业形成相对统一的认识,一般认为半固态电池电解液含量占比在5%~10%,准固态电池电解液含量占比在1%~5%,全固态电池则不含电解液。
在这点上,鹏辉能源的全固态电池宣传采用无机固态电解质替代隔膜与电解液,理论上符合标准。
不过,据国联证券研报,半固态和全固态在正负材料路径选择上较为一致,正极偏向于高镍和富锰锂基材料,负极采用硅基材料和锂金属。从半固态发展为全固态的核心转变仍为电解质和隔膜材料的改变,全固态电池将不再依赖溶剂、添加剂等液态物质。
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图片来源:国联证券研报
在这方面,鹏辉能源的固态电池结构为“正极材料+固态电解质+无机粘结剂+功能添加剂+硅基负极”,其中含有无机粘结剂、功能添加剂,鹏辉能源未具体介绍这部分细分材料的成分。
另一个关键指标则是能量密度,这也是持怀疑态度的声音中提及最多的指标。
能量密度是电池储能关键,根据资料,目前液态锂电池的能量密度可以达到350Wh/kg,但再往上提高很难,而全固态电池在能量密度和安全性等方面表现优异,能量密度有望达到500Wh/kg。国联证券还称,固态电池电池密度或超过500Wh/kg。
此外,据华鑫证券,中国布局固态电池的企业主要发布的是半固态电池,其中宁德时代2023年4月发布凝聚态(半固态化的胶质状态)电池,能量密度达500Wh/kg,可用于电动载人飞机;孚能科技第一代半固态电池能量密度达330Wh/kg,已在东风岚图量产装车;卫蓝半固态电池能量密度达360Wh/kg,已批量交付蔚来150kWh车型。
依然是华鑫证券,海外电池企业来看,美国Solid Power及QS、日本丰田固态电池进展较快。Solid Power计划2024年测试锂金属负极+八系三元正极固态电池产品,能量密度可达440Wh/kg,并计划2026年量产锂金属负极+下一代正极固态电池产品,能量密度预计将达560Wh/kg。
而鹏辉能源称,第一代固态电池在确保本质安全基础上,能量密度实现280Wh/kg。2025年,在材料端搭配使用更高比例硅基负极,能量密度将达300Wh/kg以上。由此来看,鹏辉能源固态电池能量密度仍有较大空间。
前述华鑫证券研报分析,目前我国的固态电池行业仍处于起步阶段,并未有大规模的商业应用。全球范围内,各企业规划固态电池量产时间点普遍在2027年—2030年。