《科創板日報》(上海,研究員 何律衡)訊,美東時間周二(8日),美股固態電池創新企業QuantumScape大漲31.08%,盤中觸及59.99美元/股高點,較其上市首日開盤價上漲145%。
消息面上,公司當天公開其最新固態電池研究成果,其電池可在15分鐘內充滿80%的電量,在續航裡程為300英裡或更高的車輛上搭載,正常使用壽命將達到12年左右,同時測試表明,該電池在800次循環後並未衰退,相當於24萬英裡(38萬公裡)的行駛裡程。
在該技術突破中,柔性陶瓷電解質被認為起到了關鍵性的作用,該隔板使得電池能夠承受因汽車電流負載而出現的高溫高壓環境,不會出現故障,甚至在零下溫度中也能正常工作。
對此,馬裡蘭大學的保羅·艾伯圖斯(Paul Albertus)表示,QuantumScape「打出了一個本壘打」,但同時也指出,「他們最終需要取得類似大滿貫的成績,才能將這項技術推向市場。」
固態電池成下代鋰電技術制高點 安全性最受矚目
雖然上市不到半個月,但QuantumScape在部分投資者眼中,卻早已是「香餑餑」。公司在上市前即從大眾汽車籌集了3.8億美元,並從比爾·蓋茨(Bill Gates)、Breakthrough Energy Ventures、Khosla Ventures和KPCB等科技投資者那裡獲得了額外資金。
在此基礎上,公司核心研究團隊同樣「群星閃耀」,包括大眾汽車(Volkswagen)研究部門前負責人、教授Jugen Leohold、特斯拉(Tesla)聯合創始人J.B.斯特勞貝爾(J.B. Straubel)以及因研究鋰離子電池而獲得諾貝爾化學獎的斯坦·惠廷漢姆(Stan Whittingham)。
據了解,固態電池被認為是下一代鋰電技術制高點,工作原理上,其與傳統的鋰電池並無區別。兩者最主要的區別在於固態電池電解質為固態,相當於鋰離子遷移的場所轉到了固態的電解質中。
與傳統鋰電池相比,全固態電池最突出的優點是安全性。固態電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發的特性,固態電解質是固態電池的核心,電解質材料很大程度上決定了固態鋰電池的各項性能參數,如功率密度、循環穩定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命。
此外,固態電池電化學窗口可達5V以上,允許匹配高能正極,電池負極可以採用金屬鋰,提升理論能量密度,有望解決新能源汽車裡程焦慮問題;同時可簡化封裝、冷卻系統,電芯內部為串聯結構,在有限空間內進一步縮減電池重量,體積能量密度較液態鋰離子電池(石墨負極)可提升70%以上。
全球「軍備競賽」階段開啟 國內企業已迎頭趕上
目前,固態電池領域進入「軍備競賽」階段,主要有歐美、日韓和中國三大陣營。歐美車企對固態電池初創企業關注度較高。車企通過收購、投資在固態電池領域中美國高校衍生的初創企業如Solid Power、SolidEnergy Systems、Ionic Materials 、Quantum Scape 等以獲得技術儲備。
日本車企在固態電池上的研發起點相對較早,最早入局的豐田在2008年就與固態電池創企伊利卡(Ilika)展開了合作,2019年初,宣布與松下合作。三菱、日產、松下等大部分企業紛紛加速布局固態電池行業,爭取早日實現量產。
中國方面,雖然起步較晚,但越來越多企業已參與其中。參與主體包括中科院化學所、中科院青島能源所、中科院寧波材料所等研究機構,贛鋒鋰業、寧德時代等電池企業;更有其他領域企業看好固體電池跨界投資,如以汽車零部件為主的萬向集團、新能源汽車比亞迪等。
需要指出的是,雖然固態電池尚未實現大規模商業化,但全球預計2020年準固態鋰電池會實現產業化,到2025年全固態鋰電池將最終實現產業化。根據中銀國際測算,全球固態鋰電池的需求量在2020年、2025年、2030年分別有望達到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh,2030年全球固態電池市場空間有望達到1500億元以上。
具體到國內,我國固態電池的出貨量與動力電池、消費電池以及儲能電池三個領域的鋰電池需求量及固態電池在這三個領域的滲透率息息相關。基於該邏輯,前瞻產業研究院在《2020年中國固態電池行業研究報告》中對2020-2030年我國固態電池出貨量進行預測,預計2020-2030年我國固態電池出貨量高速增長,至2030年或將突破250GWh。
上述報告進一步指出,隨著固態電池技術的不斷進步,固態電池成本價格也將不斷下降,根據SNE Research對固態電池成本價格的相關預測以及上文對固態電池出貨量的預測情況,可以初步推測,到2030年,我國固態電池市場空間或將達到200億元,較2020年實現百倍增長。
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