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总结固态电池的产品和产能规划进度

2022-02-07 汽车电子设计 阅读:
电池的成本快速降低到80-100美金每kWh的区间,这使得大部分固态电池企业开始进入比拼的阶段。

很多产业的钱投入到固态电池的领域,一方面是为了自己的电动汽车和电池战略站台,另外一方面也确实看到这些初创企业开始讲一个故事,在2022-2023这两年的时间,和目前动力电池容量相当的产品准备开始进行试产,并且进入量产的准备。ixCednc

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▲图1. 现有产品的推出时间

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Part 1 技术路线的变更

固态电池的主要的几个故事,ixCednc

  • 第一个是安全,也就是在高能量密度下可以实现安全性的保证;
  • 第二个是能量密度,可以在高容量下控制电池的重量;
  • 第三个是成本,主要围绕高能量和产业工艺的变化使得整体的成本可控。

但是这一轮电池的成本快速降低到80-100美金每kWh的区间,这使得大部分固态电池企业开始进入比拼的阶段。ixCednc

如上图所示,几乎所有的企业都是基于软包的设计规格进行的,在负极层面开始导入锂金属,多数企业是围绕硅负极做Gen1,然后迭代锂金属负极,去做更高容量的产品。

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▲图2. 主要企业的产品测试水平(QS整理的)
(1)Solid Power
如下图所示,产品迭代是基于硅负极来做,然后替换成锂金属。交给福特和BMW的产品,估计是围绕2024年的C-Sample,拿100Ah的硅负极来做。锂金属在2024年开始测试。

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▲图3. Solid Power产品开发周期
(2)SES的产品开发
这里写得很简略,2024年开始试生产,2025年开始生产电芯。

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▲图4. SES的开发进度
(3)QS的开发进度
整个产品主要是围绕VW的样品测试和QS-0的试验线进行的,估计2022年不断开发布会就是不同层数的产品测试结果发布。

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▲图5. QS的产品进度
(4)Prologium
这个时间表,里面有比较多的东西需要确认。

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▲图6. Prologium的产品时间规划

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Part 2 生产
生产这块的问题比较多,一个是固态电解质的生产过程,一个是改造以后的固态电池的生产过程,我们也根据这个改进的工艺过程来看几家起量的过程。因为围绕汽车客户的要求,短期内从中试线到后续准备生产,整个固态电池的生产过程是几个汽车OEM看的比较重要的时间节点,所以这一轮上面的产品丢出来一个进度表不能算,还需要把固态电池产线的规划做好。
(1)Solid Power
讲的是围绕锂电池生产的步骤做减法,拿着原有的产线布局进行适配。

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▲图7. Solid Power走的是兼容和调整
(2)SES
目前已经知道的是在美国和中国同步建设Pilot Plant,特别是在中国进行工艺开发,我的理解也是围绕中国的设备进行调整。

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▲图8. 中国的消防甲类厂房还是比较难搞定
(3)QS的工艺
因为不走硅负极,也是把负极工艺过程全部进行变更了。这些实验进行在QS-0的产线上进行尝试。

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▲图9. QS的生产工艺
(4)Prologium的工艺
这个实现了完整的一站式生产,不仅把大量的电芯工艺给取消了,而且Module啥的都全部省略了。根据规划,Prologium在2021年应该有了0.5GWh的产能,2022年会有2GWh的产能,这个时间点比较近,我们估计看看吧。

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▲图10. Prologium的生产情况
小结:其实我的理解这一波固态电池在开发了5-10年以后,固态电池企业能给车企讲的故事无非是:在2-3年里面能给出样品,给出小批量做制造。所以这段时间能出来讲的都是50-100Ah能在PHEV和EV里面用的电芯,让汽车企业进行测试和装车;然后让汽车企业的产业资本进来,推进上市和融资进程——先把钱准备到位,然后一步步解决量产的问题,大概是这么个逻辑。
具体电池的性能,都是要成为战略客户以后才有细节的披露,我们在外围的朋友们都没办法知情。
 
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