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Solid Power故事講到100Ah固態電池試制線,后續如何且待車企分解

電動汽車全固態電池的開發商Solid Power宣布,已完成自動化試生產線的安裝。

該試驗線旨在生產EV級硫化物基固態電池,該電池具有富硅負極(活性硅含量超過50%),可實現高能量密度。

據Solid Power公開的產品開發周期,2022年到2023年一項重要任務就是完成100Ah硅負極固態電池的A-Sample概念驗證。目前來看,該公司確實在照著計劃展開行動。

試驗線每周的輸出量將300個電芯,或每年約15,000個電芯,足以構建多個測試電池包。

最初,該試驗線將生產用于內部測試的電池,然后再將電池交付給Solid Power的汽車合作伙伴,包括寶馬福特,預計這些合作伙伴將在今年年底開始裝車測試。

寶馬和福特均通過投資與Solid Power深度合作。寶馬計劃2025年前推出固態電池原型車,2030年前用于量產車。福特不僅追加對Solid Power的投資,而且其合資伙伴SKI向Solid Power投資3000萬美元,獲得該初創公司的硫化物固態電解質、專利電池設計和生產工藝的使用權

內產電解質,支持電芯的外部生產

Solid Power,在科羅拉多大學博爾德分校及國防高級研究計劃局的資助下于2012年成立。近年來,公司還獲得了美國空軍,美國國家科學基金會和美國導彈防御局的資金支持。2015年11月23日,Solid Power與美國橡樹嶺國家實驗室簽署了一項協議,獲得了橡樹嶺國家實驗室鋰硫電池技術的特別授權。

2021年該初創公司借殼Decarbonization Plus Acquisition CorpIII 上市,收益約 5.429 億美元。

Solid Power主要有兩條產品線:硫化物固體電解質和軟包固態電池。前者潛在客戶包含SKI、豐田現代、LG、松下、三星,后者擁有福特、寶馬、SKI及其他OEM和Tier 1等潛在客戶。

電解質材料方面,Solid Power計劃在2022年擴大生產規模,支持內部100Ah電芯生產,到2024年再度擴大規模,以滿足內部和合作伙伴的100Ah電池生產,到2026年努力供應所有硫化物固態電池平臺的硫化物電解質。

目前Solid Power正在美國科羅拉多州桑頓建立第二家生產工廠,以求硫化物固體電解質材料的生產能力可以增加到每年30噸,相當于將現有產能提高了25倍。該工廠預計將于2022年第二季度全面投產。電解質的生產將直接供給即將到來的固態電池生產線。

而且,Solid Power的目標是到2028年電解質材料的產能增加到每年4萬噸,相當于為80萬輛電動汽車生產固態電池。這些產能不僅自用,還將向外出售。

固態電池方面,2022年開始內部生產100Ah硅負極固態電池,2024年開始啟動100Ah硅負極固態電池的外部生產,同時內部生產100Ah鋰金屬固態電池,2026年及以后啟動所有類型固態電池的外部生產,并持續展開內部研發和原型生產。

從電解質和電芯的生產規劃可以看出,Solid Power希望在得到合作伙伴認可后將電池生產轉移過去,從而能夠繼續研發,最重要的是能夠降低資本支出。

對于聚焦在固態電池的企業而言,要面對的是未來五年到十年極其微小的固態電池需求量,但投入持續高昂,需要源源不斷的外部資金支持。

而且,電解質材料每GWh需要的資本支出遠低于電池生產。據Solid Power的數據,假設?產等效硫化物基固體電解質為 80 GWh,每GWh電解質需要460萬美元的資本支出,而福特和 SK Innovation建設129 GWh產能需要宣布投資 114 億美元,相當于每GWh電池制造需要8840萬美元的支出。也就是說,電池制造的支出是電解質材料的19倍。

Solid Power設計的固態電池產品分三類。

1、硅負極+電解質+NCM811,能夠實現如下性能:

重量能量密度:390 Wh/kg

體積能量密度:930 Wh/l

循環壽命:1,000+

快速充電:15分鐘以內(10%至90%)

2、鋰金屬負極+電解質+NCM811,性能如下:

重量能量密度:440 Wh/kg

體積能量密度:930 Wh/l

循環壽命:1,000+

快速充電:20分鐘以內(10%至90%)

3、鋰金屬負極+電解質+下一代正極,性能如下:

重量能量密度:560 Wh/kg

體積能量密度:785 Wh/l

循環壽命:1,000+

快速充電:30分鐘以內(10%至90%)

與現有鋰電池幾乎相同的生產工藝

Solid Power講得另一個足夠有吸引力的地方在于與鋰離?電池?乎相同的?產?藝:電池制造工藝可以用于現有的鋰離子電池工廠,只需最少的改造。

Solid Power的EV電池中試生產線旨在使用行業標準的鋰離子生產工藝的方式生產硫化物固態電池,可將技術快速轉讓給合作伙伴。現有生產線就可以隨著固態電池市場需求的增長進行轉換,成本僅需建設新工廠的10%,如此能夠滿足OEM的批量和成本要求。

換句話說,如果產品足夠有前途,供應商和尋找新新一代電池的第一批客戶將會蜂擁而至,Solid Power將不乏資金和支持。當然,這一切都建立在車企裝車測試后的結果上。

來源:第一電動網

作者:NE時代

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