“全固态电池已在手，4680成主流趋势”……InterBattery 2024 盘点
电池三巨头公开全固态路线图
直径46毫米圆柱电池将发布
LFP电池也蓄势待发
一直被称为“梦想电池”的全固态电池，看起来距离现实落地的日子已经不远。锂金属、锂硫等下一代电池虽然进展缓慢，但也在一点点向前推进。由特斯拉点燃热度的直径46毫米圆柱形电池，几乎所有电池芯企业以及相当数量的零部件·材料企业都在积极布局。
这是在本月6日至8日于首尔COEX举办的 InterBattery 2024 / EV Trend Korea 2024 上所呈现出的今年行业趋势。
首先，尽管推进速度存在差异，但全固态电池正日益具体化。Samsung SDI副社长（中大型产品企划组长）Ko Juyoung 7日在配套活动“The Battery Conference 2024”主题演讲中，具体公开了全固态电池路线图。Ko副社长表示：“去年年底我们已向3家原始设备制造商（整车厂）供应了第一款原型样品，目前正在进行评估工作”，“今年将启动A样品供应，目标是在2027年实现量产”。
全固态，不再是梦想
通常电池芯企业完成样品制作后，会依次向整车厂提供A样品→B样品→C样品，用于测试性能和安全性，周期为3~4年。Samsung SDI为制作样品，去年已建成试验工厂。样品测试通过后，就会正式进入量产准备阶段。
Samsung SDI向整车厂提供的样品是容量为20安时（Ah）的小型电芯。要搭载在汽车上，需将容量放大到90Ah，对应的量产产线也将按此规格建设。为实现大规模生产，还面临着必须构建包括材料和设备在内的坚实供应链这一课题。
Samsung SDI正推进无预制负极（Anode Free）固态电解质技术。所谓“无负极”并非完全没有负极，而是去除了负极活性材料以缩小体积。取而代之的是，在负极侧采用能够接收来自正极迁移过来的锂离子的银碳层。通过这一方式，Samsung SDI表示已实现450Wh/kg的能量密度。
Ko副社长还表示，全固态电池的正极不仅可以使用高镍材料，也可以采用磷酸铁锂（LFP）。
LG能源解决方案也公布了全固态电池的上市计划，但时间晚于Samsung SDI，为2030年。LG能源解决方案专务（首席技术官·CTO）Kim Jeyoung在The Battery Conference主题演讲中称：“在全固态方面，我们的量产时间点可能会晚于竞争对手，这是因为我们有进行扎实研究开发（Research and Development）的需求。”LG能源解决方案社长Kim Dongmyung也在与记者见面时强调，在全固态电池上“即便花时间，也要拿出真正成熟的产品”。
LG能源解决方案同样在推进在负极应用锂金属、无负极、纯硅等多种材料的研究。
SK On则与美国风险企业Solid Power合作，展示了共同开发的硫化物系固态电池。SK On表示，将在2025年前建成固态电池试验线，计划生产最多3万颗容量在60Ah以上的电动车用电芯；同时计划在2029年前实现全固态电池商业化。
纷纷押注46直径圆柱电池…干电极成关键课题
三大电池企业均公布了直径46毫米圆柱形电池的量产计划。LG能源解决方案专务Kim Jeyoung表示：“即将量产的4680电池（直径46毫米、高度80毫米）具有非常多的优势”，“价格竞争力强，并且有利于高端电芯应用。”LG能源解决方案计划在今年8月开始量产4680电池，并计划向特斯拉供应该电池。
LG能源解决方案专务兼首席技术官 Kim Jeyoung 在 InterBattery 2024 附属活动 The Battery Conference 上发表主题演讲。图片由韩国电池产业协会提供
View original imageLG能源解决方案尤其计划在4680电池上导入干电极工艺。目前正负极普遍采用湿法工艺：将活性材料、导电剂、粘结剂与溶剂混合成浆料后涂布在集流体上并进行干燥。干电极则省略了在溶剂中制浆的环节，有的工艺是将粉末状活性材料混合物直接涂覆于集流体上，有的则是先制成薄膜再贴合到集流体上。
采用干电极后，可节省干燥过程所需的电力，并提高空间利用效率，从而大幅降低成本；同时由于无需用于制浆的有机溶剂，因此更加环保。利用干电极还可以堆叠更厚的活性材料层，从而提升能量密度。但由于制造工艺复杂，据悉特斯拉目前仅在负极上采用干法工艺。
业界判断，LG能源解决方案在正极干电极方面的开发也已接近完成。Kim Jeyoung专务在主题演讲中谈到电极工艺时表示：“试验开发已接近尾声，达到了准量产级别。”
在特斯拉公布4680电池量产计划后，北美和欧洲的整车企业也开始关注直径46毫米圆柱电池。通用汽车（GM）、宝马（BMW）、沃尔沃（Volvo）、Stellantis等企业已公布或正在讨论相关量产计划。
不过，各车企在高度规格上预计将采用不同标准。Samsung SDI在展会上展示了两种规格的46毫米圆柱电池。公司相关人士表示：“除这两种之外，我们还在准备多种尺寸的46毫米圆柱电池。”据悉，Samsung SDI已构建4680、4695、46110、46120等四条产品线，并正与通用汽车、宝马等客户协商中。
Samsung SDI计划在今年底前完成46毫米圆柱电池的量产准备。Samsung SDI代表Choi Yoonho也在InterBattery 2024上对记者表示：“46直径（46毫米）电池在明年年初就完全具备量产能力”，“具体时间将根据客户需求进行调整”。
SK On目前也在开发46毫米圆柱电池，但具体规格和技术水平尚未公开。本次活动上，Geumyang也展示了4695圆柱电池，引发关注。Geumyang相关人士表示：“4695电池采用湿法工艺，由于我们从矿物开采到材料、正极材料都构建了完整价值链，因此与竞争对手相比具有价格竞争力。”
与46毫米圆柱电池相关的企业也颇为吸睛。向Samsung SDI供应叠片设备的Philenergy开发出了可生产46毫米圆柱电池的卷绕机（将电极卷成圆筒形的设备），在展会期间备受关注。Dongwon Systems则展出了可用于生产46毫米圆柱电池的铝制电池壳。
韩系电池大举进军LFP，价格如何？
本次展会及会议上，磷酸铁锂（LFP）电池也备受关注。在电动车企业为在激烈的价格战中生存而扩大LFP电池采用的背景下，韩国电池企业也明显开始全面布局。
Hi Investment & Securities分析师Jung Wonseok表示：“整车厂为了提高盈利能力，并推出符合消费者期待价格区间的电动车，LFP电池的价格竞争力日益凸显”，“预计随着主要整车企业第二代电动车平台在2025~2026年推出，将成为LFP电池采用进一步扩大的节点”。
LG能源解决方案在展台上展示了利用LFP的储能系统（ESS）。公司计划先以LFP电池开拓ESS市场，随后再扩展至车用领域。
展台中央摆放的是软包型“Cell To Pack”（CTP，电芯直装电池包）产品。Cell To Pack是无需模组，直接将电芯集成到车载电池包中的设计方式。该概念最早由中国电池企业宁德时代（CATL）提出，用以弥补方形LFP电池能量密度低的缺点。比亚迪（BYD）也正以方形CTP方式将LFP电池应用于汽车。
LG能源解决方案预计将强调：如果以软包型LFP电池采用CTP方式供货，可以实现高于方形CTP的能量密度。通常软包电芯的能量密度高于方形电芯。LG能源解决方案表示，在软包CTP中应用了延缓热扩散的材料，从而降低起火风险。
SK On在展会上公开了改善低温性能和能量密度的“Winter Pro LFP”电池。一般而言，LFP电池在低温（零下20度）环境下续航里程会骤降至50~70%。SK On表示，在能量密度提升19%的同时，其在低温环境下的充电容量和放电容量分别比现有LFP提升了16%和10%。
一直以来对LFP态度较为谨慎的Samsung SDI，也呈现出积极进军LFP的姿态。Samsung SDI代表Choi Yoonho在与记者见面时表示：“我们的目标是在2026年推出LFP电池。”Samsung SDI并未在展台公开LFP产品，但其在展台正面重点展示了搭载方形CTP的模型车，被认为是瞄准LFP电池市场的布局。
Samsung SDI副社长兼中大型产品企划组组长Ko Jooyoung正在InterBattery 2024 The Battery Conference上发表主题演讲。图片由韩国电池产业协会提供
View original imageKo副社长也在主题演讲中表示：“虽然我们在LFP开发上晚于中国企业，但技术上已经全部准备就绪，只剩下如何进行量产的问题”，“量产本身不存在问题”。
随着LFP电池应用扩大的预期，韩国国内也在形成相应生态。EcoPro、L&F、LS等正极材料企业也在展台上展示了用于LFP的正极材料。但国产LFP能否装车，预计将取决于与中国产品之间的价格竞争力。
Sungil Hitech已为LFP回收建立试验工厂，并表示计划在2026年实现大规模量产。对于LFP回收，目前只能提取锂，相比同时提取高价镍、钴的三元（NCM）回收，经济性偏弱，这也是亟待解决的问题。
“消费者渴望的是超快充电”
本届活动中，电池芯企业不约而同地强调各自的快速充电技术，也格外引人注目。随着续航里程需求在一定程度上得到满足，快速充电已成为消费者在燃油车与电动车之间犹豫时必须跨越的最大门槛。
Samsung SDI副社长Ko Juyoung表示：“根据我们内部参考的外部机构咨询结果，消费者对电动车最忧虑的因素在2022年是续航里程和充电基础设施，2023年是成本，而到了2024年则变成了快速充电”，“续航里程的需求已在一定程度上得到满足，随着电动车普及度的提升，消费者开始切身感到快速充电的必要性。”
电池芯企业分析认为，如果能实现充电5分钟行驶300公里，就有与燃油车一较高下的实力。Samsung SDI宣布将在2026年量产可在9分钟充电后行驶600公里的电池，也正是基于这一判断。
不过，业内也指出，在进行快速充电时，充放电效率会下降，以及快速充电基础设施不足等问题仍有待解决。LG能源解决方案专务Kim Jeyoung表示：“在下一代电动车电池趋势中，最重要的是快速充电”，“在不牺牲能量密度的前提下，能否提高充电速度至关重要。”LG能源解决方案认为，充电20~30分钟即可行驶500~600公里的市场将成为主流，并计划重点攻占这一细分领域。
SK On则在本次活动上展示了可在18分钟内完成快速充电的Advanced SF电池。与现有SF电池相比，该电池在将能量密度提升9%的同时，仍维持了原有的快速充电时间。SK On副社长Lee Jonha表示：“利用目前已有的350千瓦（kW）级快速充电桩，最快可以实现15分钟快速充电”，“若要将快速充电时间缩短至10分钟，至少需要450kW以上的快速充电桩。”
中小企业与初创公司也推出全固态·锂金属产品
今年的InterBattery上，中小型风险企业和初创公司也纷纷展示创新产品，吸引眼球。UBATT推出了面向航空出行市场的锂金属电池“STRATOS系列”。据介绍，新产品STRATOS 600在7.4安时（Ah）容量下实现了600Wh/kg的能量密度。
TDL展示了氧化物系全固态电解质。该公司提出了一项技术方案：将全固态电解质制成厚度30~90微米（μm）的片材，通过辊压式连续（Roll-to-Roll）工艺制造全固态电池。公司相关人士表示：“首先瞄准的是对防火安全性要求较高的ESS市场。”
Energy 11则公开了多种类型的钠（Sodium）离子电池。Energy 11相关人士表示：“我们的目标是在年底前实现160Wh/kg的能量密度”，“正与国内外多家客户洽谈，计划供应至ESS领域。”
另一方面，本届InterBattery 2024共有来自全球18个国家的579家电池企业参展，设立展位1896个，规模为历届之最。主办方韩国电池产业协会暂时统计，参观人数约为12万人。这一数字比去年举办的InterBattery 2023（参观人数10万7486人）增加了约2万人。
海外也表现出高度关注。包括美国密歇根州州长Gretchen Whitmer、美国驻韩大使Philip Goldberg、澳大利亚驻韩大使Jeff Robinson、荷兰驻韩大使Pieter van der Plas在内的电池主要国家政要也到访展馆。
版权所有 © 阿视亚经济。未经许可不得转载，禁止用于AI训练及使用。
