来源:雪球App,作者: 挖矿的打工人,(https://xueqiu.com/3662129632/312101418)
问:在接下来到27年之前,我们的roadmap大概是怎么样的?答:我们有一个500天的计划,目前处于前段阶段,预计到明年下半年完成电芯容量从2安时到20安时的升级。目标是明年年底能做出20安时的电芯,并确保循环寿命达到1000圈。同时,我们正在解决工 艺量产问题,如设备能力和配方调整(减少粘结剂用量、提高能量密度,以及加工问题,例如干法电极设备的压力和走速提升至理想水平。
问:接下来的一个roadmap能不能大致讲一下?
答:按照500天计划,我们将在今年年底实现20安时电芯的制造,并确保其循环性能满足要求。接下来的目标是进一步提升电芯容量和能量密度,例如在27年达到60安时容量和500Wh/kg的能量密度,并确保循环寿命达到1000圈,同时保持与现有技术的兼容性。
问:那么您提到的60 30 0.3这个项目是指什么?
答:您提到的是丰田的一个项目,他们计划在25年实现大容量电池的量产,但能量密度较低,主要使用石墨和硅碳材料。而我们希望在27年能达到与他们相似或相当的水平,即60安时的容量,能量密度做到500Wh/kg,并且循环性能达到3C且能跑1000圈。
问:关于专利问题,技术路径是硫化物路径,在国际上会有比较大的专利问题吗?
答:技术路径虽为硫化物路径,但在材料端和工艺端都可以规避专利。材料方面,通过改变涂层设计和材料配方即可;工艺端,虽然有些设备和技术相似,但通过调整工艺参数和选择不同的设备类型也 能规避大部分专利。因此,在电芯设计上,包括软包设计等,目前基本不存在侵犯专利权的问题。
问:把电芯做大,到明年年底做到20安时,这个难度大吗?答:将电芯容量从10安时扩大到20安时是一个重要的时间节点,目前看难度较大。因为随着容量增加,会暴露出诸如电解质边缘空洞、活性物质分布不均、设备限制(尤其是宽幅设备的缺失)等一系列问题,这些问题在小容量时可能不明显,但在做大后会被放大,需要逐步解决。
问:全固态电池在能量密度方面的优势是否因硅碳材料而受到影响?答:如果使用硅碳材料,由于其能量密度做不上去,那么全固态电池就无法展现出显著的优势。在当前技术条件下,半固态电池已经可以轻松实现350的能量密度,因此没有必要为了达到350的能量密度 而去采用固态技术。
问:未来电池材料的发展趋势可能是什么?答:预计未来会根据不同的电压需求采用不同的技术路线,例如350到400伏特段可能使用半固态加硅基材料,400到500伏特段则可能采用全固态锂金属。但目前技术上还未实现全固态石墨和硅基的方 案。
问:锂金属在技术实现上的主要难点有哪些?答:锂金属面临的主要难点有两点:一是难以做到足够薄,因为理论上锂金属可以提供无限的锂源,但在实际应用中需要一个良好的载体,而现在行业内还无法做到足够薄(目前都在26微米以上),这 导致了增重和成本增加的问题。二是需要对锂金属进行特殊处理以避免过早吸锂,同时通过设计降低吸锂的风险,如使用合金或特定的表面处理技术等。
问:硫化物电解质在技术改进上的关键点有哪些?答:硫化物电解质目前面临的主要问题是提高其空气稳定性和抗氧化性,因为硫化物在电池封装不严或遇水时易生成有毒气体硫化氢,威胁车内人员安全。因此,研究人员致力于通过添加如卤化物提高硫化物的氧化电位,以及改进负极材料的还原性涂层。同时,也在研发新的工艺以降低成本,如调整硫化锂的化学成分和探索干法工艺中的PTFE改性等。
问:在无负极电池的研发中遇到了哪些挑战?答:研发无负极电池的难点在于如何解决电池的稳定性和安全性问题,包括控制电解质界面反应、降低副反应风险以及改善电极材料的氧化还原特性。此外,还需探索新的工艺方法降低成本,比如开发 流化锂并调整其化学成分,以及优化硫化物与PTFE等材料的复配和改性技术。
问:硫化物电解质的验证与合作情况是怎样的?答:目前正在进行硫化物电解质的验证工作,同时也涉及对硫化锂的验证。国内企业能够生产硫化锂,但并非所有企业都进行硫化物电解质的研究。例如,天赐等电解液公司并未直接参与硫化物电解质的开发,而是在添加剂方面有所合作。目前使用的硫化物电解质经过优化,并未与天赐进行硫化电解质的具体合作,但添加剂方面有合作。
问:团队如何划分以及各组负责什么方向的研发工作?答:团队共有1000人,根据内部项目划分,分为多个小组负责不同方向的研发。其中包括21C实验室的一两百人专注于固态电解质的研发,电芯设计端也有一两百人,供应端和采购部门分别有一两百人。整个团队中,真正从事研发工作的约为四五百人,还有约400人负责辅助部门的工作,如采购、电解质制作、正极材料包覆等。
问:干法电极技术的发展规划及其在固态电池中的应用情况如何?答:干法电极技术目前有两个发展方向,一个是针对液态电池的干法电极,另一个则是针对固态电池的干法电极。目前,公司对负极干法电极投入较多资源,但由于工艺不成熟导致成本高于传统方法,因此尚未被大规模采用。预计到2027年,随着技术进步,干法电极在固态电池中实现量产,届时将根据成本优势决定是否替换现有的液态电池用干法电极。
问:在固态电解质研发和应用中,你们是如何进行内部研发和合作的?答:我们一方面与合作伙伴进行技术交流,比如他们对内部的PDFE进行改性并研发新产品时,我们会参与验证。另一方面,我们自己也会在内部研发组进行相关的PTFE改性和新产品研发工作。
问:PTFE在你们的采购计划中是什么地位?未来会自行研发还是直接购买国外或国内的产品?答:PDFE目前在国内粘接剂领域还没有像苏尔维等供应商的商务合作关系,且考虑到用量不大,后边可能还是选择购买国外或国内的产品,而不是自己研发。
问:设备方面,在将固态电解质应用于正极时,对于设备的宽幅、辊压、速度和压力等指标,您认为 需要达到什么样的标准?答:设备需达到一定的宽幅(如1米以上),辊压速度及压力也要满足要求,例如能压到3.2的压密程度。这些设备指标需确保均匀滚压且不会损伤材料,同时能够适应固态电解质的特点。
问:初期匹配设备时,四个关键环节(搅拌、辊压、分切和叠片)的设备是如何采购的?答:目前还不是一体机采购,而是分开采购。现在与银河纳科等企业合作,使用他们的滚压分切一体机,而搅拌设备则还在与相关供应商如仙岛、银河等合作开发,以适应干粉物料的搅拌需求。
问:对于固态电解质生产所需的设备价值量,您大概了解吗?答:据现有信息,滚压分切一体机设备价值较高,国外品牌一台约5000万,国内品牌大约3000万。但考虑到性价比问题,对于整条生产线的一体化设备价值可能更高。
问:固态电解质制作工艺上的关键技术和所需企业能力是什么?答:固态电解质制作不同于液态电解质,它是一个干法烧结过程,类似于正极材料的工艺,需要掌握高温烧结能力。这可能就是为何从事隔膜生产的企业以及类似夏屋这样的企业能进入固态电解质领域的原因。
问:目前烧结工艺在电池制造中的应用及成本情况如何?答:当前,烧结工艺是应用最多的电池制造方法,尽管这种方法成本较高,但因其操作简便快捷而被广泛应用。一些企业为了降低成本,尝试采用液态方法,例如使用溶胶凝胶法将硫化锂结晶出来,这种方法来源广泛且成本较低,如榴花工艺就是通过锂直接与流体烧结生成硫化锂。然而,行业内量产主要仍采用较为昂贵的烧结工艺。
问:固态电池是否必要,以及其在不同应用场景下的定位是什么?答:固态电池的选择主要取决于安全性和能量密度需求。虽然固态电池在安全性上有优势,但能量密度上可能需要通过精细管理金属来实现。例如,对于需要450能量密度以上场景,如大型船舶、飞行器 等对能量密度要求极高且成本不敏感的应用,固态电池是必要的。而在机器人等应用场景,虽然固态电池在能量密度方面可能匹配,但由于其对能量力要求相对较高,所以不一定非得采用固态电池。
问:固态电池量产时的成本预期是怎样的?答:固态电池量产时的成本是一个关键考量因素。目前,固态电池使用的贵金属如LPSCL价格较高,导致整体成本高于液态电池。理想情况下,希望在接下来几年内通过各种技术手段将材料端成本降至 50万/吨甚至30万/吨。同时,电芯端的成本目标是到2027年能做到2块多,到2030年降至1块以下。随着技术进步和原材料成本下降,固态电池有望在未来应用于高端汽车市场,实现性价比和性能的平衡。
问:华为新发布的专利是针对什么应用场景?答:华为新发布的专利主要是对材料进行改性,应用于消费电池上,尤其是薄膜电池和高镍三元电池等。但目前固态电池的应用还较少,更多集中在高端消费电池领域如VR眼镜、无人机等。
问:华为是否有意将固态电池技术应用于电动汽车领域?答:华为更可能将固态电池技术应用于消费电池市场,而非直接用于电动汽车制造。虽然有联合其他车企开发固态电池汽车,但华为本身可能不会造电池,而是专注于材料技术的前沿研究和储备。