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アン・ユーフェイが取材した企業/写真提供：zhai chao/絵

証券時報記者アン・ユーフェイ

リチウム電池の進化の最終目標は全固体電池です。最近、多くの電池企業が全固体電池製品をリリースし、全固体電池の産業化に向けた「加速ボタン」を押している。同日、中国新航空は「unbounded」と名付けられた全固体電池を発表し、2027年に少量車両搭載実証を達成する予定であると発表した。 2027 年に少量生産...

citic証券の調査報告書は、世界の全固体電池の出荷需要は2030年に643gwhに達し、2024年から2030年までの年平均成長率は133％、総市場規模は1兆2000億元に達すると予測している。全固体電池の工業化はゆっくりと始まっています。

全国の全固体電池の開発状況はどうなっているのでしょうか？液体電池から半固体電池、そして全固体電池へと進む過程で克服するのが難しい「重大な障害」とは何でしょうか?証券時報の記者は答えを求めて多数の固体電池業界チェーンメーカーを訪問した。

全固体電池

工業化が「幕を開ける」

目立たない白い粉末のボトルには、液体から固体までのリチウム電池の「巨大なエネルギー」が含まれています。これがgac aianが証券タイムズの記者に見せた全固体電解質です。広州市番禺区にあるgac aianロビー展示ホールに入った記者は、ガラス瓶に詰められた粉末状の環境適応性の高い複合固体電解質のほか、リチウム金属全固体電池とリチウムフリー負極を目にした。 -それを使用して製造された固体電池。

gac aionの担当者によれば、固体電解質を使って製造される全固体電池は「エベレストに登るのと同じくらい開発が難しい」とのことで、高い安全性能と400wh/kgという超高エネルギー密度を実現できるという。航続距離は1,000kmを超える。 gac aianは2026年に全固体電池の開発を完了し、まずhaopinモデルに搭載する計画だ。

qidian research institute の統計によると、中国の全固体電池産業チェーン企業は主に珠江デルタと長江デルタに集中しています。珠江デルタから長江デルタまで、中流電池企業からリチウム電池機器メーカーまで、記者は江蘇省無錫にある大手スマート工場を訪れた。パイオニアインテリジェンスは、全固体電極作製装置、全固体電解質膜作製装置、全固体電池コンプリートラインソリューションの技術研究を完了し、精密かつ大型のリチウム電池装置を製造しています。

リードインテリジェントの王延清会長は証券時報の記者に対し、「全固体電池は技術的には『商業段階』に近づいている。しかし、まだ大規模な量産には至っていないため」と語った。 、その費用対効果は比較的低く、現在、ハイエンドプレーヤーは待つことをやめ、全固体電池の市場開発と構築に積極的に取り組んでいます。 、業界は急速な発展の機会を迎えると予想されています。」

現在、半固体電池、準固体電池、全固体電池を総称して全固体電池と呼んでいます。最近、penghui energy と zhongxin aviation が全固体電池製品をリリースし、lantu zhuguang や zhiji l6 などのモデルがすでに半固体電池を実装しています。全固体電池の工業化が始まった。

qidian research instituteが発表した「2024年全固体電池開発白書」によると、2024年8月末時点で、中国の全固体電池産業チェーン企業（設備企業を除く）は250社を超え、その内訳は電池企業100社、電池企業50社である。固体電解質企業のホーム。現在、各社が発表している（半）固体電池の生産能力と計画は400gwhを超えており、今後数年間で全固体電池の開発は加速するとみられます。

電池産業チェーン

「ひっくり返る」ことになる

現段階では、リチウム電池の主要な材料は正極材料、負極材料、セパレータ、電解質の 4 つであり、それぞれの材料リンクには多数の産業チェーン企業が関与しています。

全固体電池が液体電池よりも安全でエネルギー密度が高い理由は、電解質とセパレーターを不燃性の固体電解質に置き換えており、比体積の高い正極材料と負極材料に適合できるためです。これは、液体電池が固体電池に移行するにつれて、電池産業チェーンが「大きな」変化を経験し、セパレーターと電解液の企業が矢面に立つことを意味する。

「製造上、全固体電池を湿式プロセスで製造すると、現在の一般的な液体リチウム電池の設備は使用できなくなります。乾式プロセスで製造すると、現在の液体リチウム電池の設備の3分の2が使用できなくなります」したがって、乾式電極作製技術などの全固体電池の製造プロセスと設備を再設計して適合させる必要がある」とqidian research instituteの研究主任wu yulong氏は述べた。

中南大学のzhang yongzhu教授は、半固体および全固体製品を製造するには、現在の生産ラインの修正と調整が必要であり、時間がかかると述べた。新エネルギー産業では、液体電池の生産ラインに数兆元が投資されており、企業はまず従来の液体電池への投資を回収し、その後、半固体や完全固体の電池に移行する必要がある。今後 3 ～ 5 年で、機器工場、ソフトウェア工場、チップ工場は、コストを削減するために半固体および完全固体の工業化に時間を割く必要があります。

量産の途中

「危険なパス」はまだある

qidian research instituteは、今後2年間で世界の全固体電池の開発が加速し、2025年から2030年までが半固体電池と準固体電池製品の導入期となり、2030年から2030年までが半固体電池製品の導入期となると予測している。 2035年は全固体電池製品の導入期となります。多くの自動車会社が半固体電池の「車載使用」を実現しているが、全固体電池産業の発展は依然として技術、ルート、材料、コストなど複数の困難に直面している。

技術的な観点から見ると、「固体-固体界面」という主要な問題を解決する必要があります。固体電解質では、電極と電解質の界面接触が固－液接触から固体－固体接触に変化し、接触面積が小さくなるため界面抵抗が高くなります。これは、サイクル寿命の低下や全固体電池の高速充電性能の低下などの問題を引き起こします。 「全固体電池の界面問題をいかに解決するかが、全固体電池を大規模に応用できるかどうかの鍵となっています。導電率をどのように考慮し、副反応を低減し、インピーダンスを低減するかは依然として研究者の方向性です」業界は現在取り組んでいます」とウー・ユロン氏は語った。

材料の観点から見ると、全固体電池システムは高性能の正極材料および負極材料を使用しており、高価なレアメタルが使用されていることが多く、原材料コストは液体電池に比べて非常に高価です。 「全固体電池に必要な電極材料と電解質のほとんどはハイテク新素材です。さらに、産業チェーンはまだ完成しておらず、一部の原材料は大量生産されておらず、産業チェーン全体のコストは比較的高額です」これも市場の発展をある程度制限している」と王延青氏は記者団に語った。

価格の観点から見ると、qidian research institute が記者に提供したデータによると、固体電池会社が自動車会社に販売する半固体電池の価格は 2 元/wh 以上であり、準固体電池の価格は 2 元/wh 以上です。・新興固体電池会社が航空機会社に販売する電池は2元/wh以上、価格は7元/whを超える。同時期、自動車用液体三元電池の価格は0.5～0.6元/wh、リン酸鉄リチウム電池の価格は0.3～0.45元/whであった。現在、固体電池の価格は液体電池の数倍であることがわかります。全固体電池を大規模に商業化する前に、コストの削減が克服しなければならない重要なハードルとなる。

しかし、液体リチウム電池のエネルギー密度は安全限界に近いため、多くの危険に直面しても全固体電池の開発は克服されなければなりません。王延青氏は、「生産技術の向上と大規模生産の推進により、全固体電池のコストは徐々に低下し、最終的には半固体電池や従来型電池と競合できる市場競争力を持つようになるだろう」と考えている。液体電池です。」