2024-08-31
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an yufei가 인터뷰한 회사/사진 제공: zhai chao/그림
증권타임스 안 위페이(an yufei) 기자
리튬 배터리의 진화 과정에서 전고체 배터리가 최종 목표입니다. 최근 많은 배터리 업체들이 전고체 배터리 제품을 출시하며 전고체 배터리 산업화를 위한 '가속 버튼'을 누르고 있다. 8월 28일 펑후이에너지가 1세대 전고체 배터리를 출시했다. 이날 중국신항공은 '언바운드(unbounded)'라는 이름의 전고체 배터리를 출시해 2027년 소형 차량 탑재 검증을 달성할 계획이라고 catl은 밝혔다. 2027년 소량생산…
citic 증권 조사 보고서에 따르면 2030년 전세계 전고체 배터리 출하량 수요는 643gwh에 달하고, 2024년부터 2030년까지 연평균 성장률 133%, 총 시장 규모는 1조 2천억 위안에 달할 것으로 예상됩니다. 전고체전지 산업화가 서서히 시작됐다.
전국 전고체전지 발전 상황은 어떠한가? 액체에서 반고체, 전고체 배터리로 가는 여정에서 극복하기 어려운 '중요 장애물'은 무엇인가? securities times 기자들은 답변을 찾기 위해 여러 전고체 배터리 산업 체인 제조업체를 방문했습니다.
고체 배터리
산업화 “막 열었다”
눈에 띄지 않는 흰색 분말 한 병에는 액체에서 고체까지 리튬 배터리의 '거대한 에너지'가 담겨 있습니다. 이는 gac aian이 securities times 기자에게 보여준 전고체 전해질입니다. 기자는 광저우 판위구에 있는 gac aian 로비 전시장에 들어서면서 유리병에 포장된 환경 적응성이 뛰어난 분말형 복합 고체 전해질과 리튬 금속 전고체 배터리 및 리튬이 없는 양극이 모두 있는 것을 보았습니다. - 이를 이용해 생산된 전고체전지.
gac aion 직원에 따르면 고체 전해질로 생산된 전고체 배터리는 "에베레스트 산을 오르는 것만큼 개발하기 어렵다"고 합니다. 이 배터리는 높은 안전 성능과 400wh/kg의 초고에너지 밀도를 달성할 수 있습니다. 차량의 순항 범위는 1,000km를 초과합니다. gac aian은 2026년에 전고체 배터리 개발을 완료하고 이를 haopin 모델에 먼저 장착할 계획입니다.
qidian research institute의 통계에 따르면 중국의 전고체 배터리 산업 체인 기업은 주로 주강 삼각주와 장강 삼각주에 집중되어 있습니다. 주강삼각주부터 장강삼각주까지, 중류 배터리 기업부터 리튬배터리 장비 제조업체까지, 장쑤성 우시의 대표 스마트팩토리를 기자가 찾았다. 이곳에서는 정밀, 대형 리튬배터리 장비를 생산하고 있으며, 파이오니어 인텔리전스는 전고체 전극 제조 장비, 전고체 전해질 막 제조 장비, 전고체 배터리 컴플리트 라인 솔루션에 대한 기술 연구를 완료했습니다.
lead intelligent의 wang yanqing 회장은 securities times의 기자에게 "전고체 배터리는 기술 성숙도 측면에서 '상업 단계'에 가깝습니다. 그러나 아직 대규모 대량 생산을 달성하지 못했기 때문입니다. , 비용 효율성이 상대적으로 낮고 아직 시장 탐색 및 검증 단계에 있습니다. 이제 고급 업체는 기다리지 않고 전 전고체 배터리 시장 개발 및 구축에 적극적으로 참여하고 있습니다. , 업계는 급속한 발전 기회의 시기를 맞이할 것으로 예상됩니다.”
현재는 반고체, 준고체, 전고체 전지를 총칭하여 전고체 전지라고 합니다. 최근에는 penghui energy와 zhongxin aviation이 전고체 배터리 제품을 출시했으며, lantu zhuguang, zhiji l6 등의 모델은 이미 반고체 배터리를 구현한 바 있습니다. 전고체전지 산업화가 시작됐다.
치덴연구소가 발표한 '2024년 전고체전지 발전 백서'에 따르면, 2024년 8월 말 현재 중국의 전고체전지 산업체인 기업(장비업체 제외)은 배터리 기업 100개, 전고체전지 산업체인 50개 등 250개를 넘어섰다. 고체 전해질 회사. 현재 다양한 업체들이 발표한 (반)전고체 배터리 생산능력과 계획은 400gwh를 넘어섰고, 향후 몇 년간 전고체 배터리 개발은 가속화될 전망이다.
배터리 산업 체인
"거꾸로" 될 것이다
이 단계에서 리튬 배터리의 4대 핵심 소재는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질입니다. 각 소재 링크에는 수많은 산업 체인 회사가 참여합니다.
전고체전지가 액체전지보다 안전하고 에너지밀도가 높은 이유는 전해액과 분리막을 불연성 고체전해질로 대체해 비중이 더 높은 양극·음극 소재와 호환 가능하기 때문이다. 이는 액체전지가 전고체전지로 옮겨가면서 전지산업 체인이 '엄청난' 변화를 겪게 된다는 의미이며, 분리막과 전해액 업체들이 가장 큰 타격을 입게 된다.
"제조 측면에서 전고체전지가 습식 공정을 사용하면 현재의 액체리튬전지 일반 장비를 사용할 수 없고, 건식공정을 사용하면 현재 액체리튬전지 장비의 3분의 2를 사용할 수 없다. 따라서 건식 전극 준비 기술 등 전고체 배터리 생산 공정과 장비를 재설계하고 일치시킬 필요가 있다”고 qidian 연구소 연구 책임자인 wu yulong은 말했습니다.
central south university의 zhang yongzhu 교수는 반고체 및 전고체 제품을 만들려면 현재 생산 라인의 수정 및 조정이 필요하며 시간이 좀 걸린다고 말했습니다. 신에너지 산업에서는 액체 배터리 생산 라인에 수조 위안이 투자되었습니다. 기업은 먼저 기존 액체 배터리에 대한 투자를 회수한 다음 반고체 및 완전 고체 상태로 전환해야 합니다. 향후 3~5년 안에 장비 공장, 소프트웨어 공장, 칩 공장 등은 반고체, 완전고체 산업화를 위한 시간을 벌어 비용을 줄여야 한다.
대량생산으로 가는 길
여전히 '위험한 패스' 있다
치디엔연구소는 향후 2년 동안 글로벌 전고체전지 개발이 가속화될 것으로 내다봤다. 2025년부터 2030년은 반고체전지와 준고체전지 제품의 도입기가 될 것이며, 2030년부터 2030년까지는 준고체전지 제품이 도입될 것으로 내다봤다. 2035년은 전고체전지 제품 도입기가 된다. 많은 자동차 회사들이 반고체 배터리의 '차내 사용'을 달성했지만, 전고체 배터리 산업의 발전은 여전히 기술, 경로, 재료, 비용 등 여러 가지 어려움에 직면해 있습니다.
기술적인 관점에서 볼 때 "솔리드-솔리드 인터페이스"의 주요 문제는 해결되어야 합니다. 고체 전해질에서는 전극과 전해질 사이의 계면 접촉이 고체-액체 접촉에서 고체-고체 접촉으로 바뀌고 접촉 면적이 작아서 더 높은 계면 저항을 형성합니다. 이로 인해 전고체 배터리의 사이클 수명 저하, 고속 충전 성능 저하 등의 문제가 발생합니다. “전고체전지의 인터페이스 문제를 어떻게 해결하느냐가 전고체전지의 대규모 적용 여부의 관건이 됐다. 전도성을 어떻게 고려하고, 부반응을 줄이고, 임피던스를 낮추는 것이 여전히 우리가 추구하는 방향이다. 업계는 현재 작업 중입니다." wu yulong이 말했습니다.
소재 측면에서 볼 때, 전고체 배터리 시스템은 고성능 양극 및 음극 소재를 사용하는데, 여기에는 고가의 희금속이 포함되는 경우가 많으며, 원자재 가격이 액체 배터리보다 훨씬 높습니다. "전고체전지에 필요한 전극재료와 전해질은 대부분 첨단신소재다. 또한, 산업체인이 아직 완성되지 않았고, 일부 원자재가 대량생산되지 않았으며, 전체 산업체인 비용이 상대적으로 저렴하다" 이는 시장 발전을 어느 정도 제한했습니다." wang yanqing은 기자들에게 말했습니다.
가격적인 측면에서 치디안연구소가 취재진에게 제공한 자료에 따르면 전고체 배터리 업체가 자동차 업체에 판매하는 반고체 배터리 가격은 2위안/wh가 넘는다. - 신흥 전고체 배터리 회사가 항공기 회사에 판매하는 배터리는 2위안/wh 이상에 판매됩니다. 가격은 7위안/wh를 초과합니다. 같은 기간 액체자동차 삼원전지 가격은 0.5~0.6위안/wh, 리튬인산철 배터리 가격은 0.3~0.45위안/wh였다. 현재 전고체전지의 가격이 액체전지의 몇 배에 달하는 것을 알 수 있다. 전고체전지의 대규모 상용화에 앞서, 비용 절감은 반드시 극복해야 할 관건이 될 것이다.
그러나 액체리튬전지의 에너지밀도는 안전한계에 가까워 전고체전지의 개발은 많은 위험에 직면하더라도 극복해야 한다. wang yanqing은 “생산 기술이 향상되고 대규모 생산이 발전함에 따라 전고체 배터리의 가격은 점차 낮아지고 결국에는 반고체 배터리는 물론 심지어 기존 배터리와도 경쟁할 수 있는 시장 경쟁력을 갖추게 될 것”이라고 믿습니다. 액체 배터리.”
