英诺贝森固态电池界一匹黑马

　　全球能源危机和环境污染问题日益突出，节能、环保有关行业的发展被高度重视，发展新能源汽车已经在全球范围内形成共识。不仅各国政府先后公布了禁售燃油车的时间计划，各大国际整车企业也陆续发布新能源汽车战略。据有关研究机构发布的《中国新能源汽车行业发展白皮书（2021年）》中数据显示，2020年，全球新能源汽车销量达到331。1万辆，同比增长49。8，相比于2011年的5。1万辆十年时间销量增长63。9倍，白皮书预测2025年全球新能源汽车的销量将达1640万辆，整体渗透率将超过20。在极其严重的疫情环境下，2020年全球新能源汽车销量数据远超预期。白皮书统计数据显示，2020年，全球新能源汽车用动力电池的出货量达到158。2GWh，预计到2025年对动力电池的需求量将达到919。4GWh。据相关新能源机构预测：全球储能设施将成倍增长，对储能电池的需求从2018年的9GW17GWh，到2040年的1095GW2850GWh。未来20年里，增长122倍，市场规模将达到6620亿美元。多家评级机构将储能定义为下一个万亿大市场。国内有关能源研究院同样认为，中国新型储能将迎来快速增长，预计2060年装机规模将达4。2亿千瓦（420GW）左右，这一目标比2020年底新型储能装机规模将增长接近140倍。除了装机规模外，从投资金额看，光大证券测算在2030年储能投资市场空间将达到1。3万亿元，2060年达到5万亿元。
　　随着下游应用领域的不断拓展和需求增长，对锂电池行业提出了愈来愈高的要求，锂电池技术也由此不断进步，向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看，液态锂电池能够实现的能量密度已经逐渐接近了它的极限，固态锂电池因其高安全性、高能量密度、高循环寿命、宽温工作环境等优势将是后锂电时代发展的必经乃至终极之路。中国实现3060双碳目标的政策要求以及新能源车用动力系统、储能系统两大应用领域对安全型固态电池的消费正在形成巨大的市场需求。
　　国家对固态电池的应用发展政策频出从国家动力电池政策方面来看，2019年12月，我国发布了《新能源汽车产业发展规划（20212035）》（征求意见稿），提出了加强固态电池研发和产业化进程的要求，首次将固态电池上升到了国家层面。2020年11月2日，国务院办公厅正式发布《新能源汽车产业发展规划（20212035年）》。到2025年，纯电动乘用车新车平均电耗降至12千瓦时百公里，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20左右。固态电池产业化被列为新能源汽车核心技术攻关工程。从国家储能产业政策方面来看，我国力争在2030前实现二氧化碳达峰，在2060前实现碳中和的目标（简称3060目标）已经确定，实现双碳目标是国家的重大决策部署，是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。
　　2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议研究实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措，会议指出要构建以新能源为主体的新型电力系统（简称构建新型电力系统）。在碳达峰、碳中和国家战略目标驱动下，储能作为支撑新型电力系统的重要技术和基础装备，其规模化发展已成为必然趋势。2021年4月21日，国家发改委、国家能源局发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见（征求意见稿）》（以下简称《指导意见》），引起了储能行业乃至能源行业的广泛关注，业界对《指导意见》的发布给与了高度的肯定，并积极反馈意见。7月23日，国家发改委、国家能源局在充分征求各界建议的基础上，正式发布了《指导意见》。自此，我国储能领域出现了储能政策发布的三波段。储能政策第一波。7月23日，国家发展改革委、国家能源局正式联合发布《国家发展改革委国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见》。《指导意见》从国家层面首次提出装机规模目标：预计到2025年，新型储能装机规模达3000万千瓦以上，接近当前新型储能装机规模的10倍，该发展前景和市场规模给行业带来巨大信心。
　　市场消费层面对固态电池的应用呼声日益高涨首先，新能源汽车行业的快速发展，推高了对固态电池应用的需求。固态电池主要应用于新能源汽车等，受国家政策推动影响，新能源汽车行业快速发展。根据中国汽车工业协会数据显示，我国新能源汽车在20112018年之间高速发展，销售呈现爆发式增长，7年间销量增长超150倍，2019受补贴大幅度滑坡等影响，销量有所下降，2020年疫情逆势上升，达到了136。73万辆的新高，同比2019年增长13。4。随着下游新能源汽车需求规模快速增长，固态电池行业发展前景广阔。
　　其次，储能行业需求上升。全固态电池从根本上解决了安全性，被公认有望突破电化学储能技术瓶颈，满足未来发展需求的新兴技术方向之一。在电化学储能方面，目前锂电池占电化学储能比重达80。根据CNESA数据显示，2020年电化学储能累计装机规模为3269。2MV，同比2019年增长91，而结合国家对能源发展的指导方针，电化学储能在用户侧、可再生能源并网配套等领域的需求有望迎来快速增长，固态电池发展前景明朗。构建新型电力系统对固态电池应用具有迫切需求当前，国家电网正在着力推进电网业务转型升级，围绕双碳目标，加快新型电力系统建设，服务新能源发展。新型电力系统是以新能源为供给主体、以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标，以坚强智能电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。构建以新能源为主体的新型电力系统，是实现碳达峰、碳中和最主要举措之一，储能必将肩负重任。未来，新型电力系统的规划建设需要建立多层次，集中式与分布式并举，调频调峰与削峰填谷高渗透的储能系统。构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着风电和光伏将是未来电力系统的主体，煤电降成辅助性能源，需要在电能的产、送、用全链条加大投入力度。从电源侧看，为了解决新能源装机带来的随机性、波动性问题，必须加快推动储能项目建设；从电网侧看，保障供电可靠、运行安全，需要大幅提升电力系统调峰、调频和调压等能力，需要配置相关技术设备；从用户侧看，政府鼓励用户储能的多元化发展，需要分散式储能设施与技术。长远来看，这是推动电力行业高质量发展、实现碳达峰、碳中和目标的必要之举。在新能源高占比电力系统中，因为集中式的风电、光伏大规模接入，发电侧的新能源随机性、波动性影响巨大，天热无风、云来无光，发电出力无法按需控制。同时在用电侧，尤其是大量分布式新能源接入以后，用电负荷预测准确性也大幅下降。这意味着，无论是发电侧还是用户侧都完全不可控，所以传统的技术手段和生产模式，已经无法适应高占比新能源电网的运行需求。电力即产即用的特性，任何时候生产量和需求量都需要严格匹配。像光伏如果白天发的电如果太多，不能及时存储下来并网就只能白白浪费，这也是弃光严重的原因之一。而要解决弃光的问题，很重要的一个手段就是储能。仅从2019年上半年看，弃风较为严重地区：新疆、甘肃和内蒙古，弃风率分别为17。0、10。1和8。2。而目风电、光伏的发电量占比还处于个位数阶段，预计2030年将提升至25，到那时候，这个矛盾会更加凸显。在各种储能方式（抽水、飞轮、压缩空气、钒液流、铅酸电池、磷酸铁锂等）中，锂电池的电化学储能无疑是最灵活方便的，具备快捷响应能力。储能解决了新型电力系统对发输配用的即时性，形成在新能源高占比情况下电力系统的生产传输储存利用的闭环。因此，无论是新能源车需要的动力电池，还是新能源消纳配备的大规模储能都需要大量的电池，固态电池的产业化势在必行。固态电池的高容量、高密度、高安全性使其未来应用更广阔2019年12月10日，中国工程院战略咨询中心等联合有关单位发布了《全球工程前沿2019》报告。报告围绕9个领域，遴选出年度全球工程研究前沿93项和全球工程开发前沿94项。其中电池方面的前沿工程占据两席，固态锂电池成为官宣发展趋势。2020年12月18日，中国工程院发布《全球工程前沿2020》报告。遴选出年度工程研究前沿技术方向93项和工程开发前沿技术方向91项。其中基于固态锂电池与锂电容器技术的全天候‘功’‘能’兼备的电化学储能系统为化工、冶金与材料工程领域Top10工程开发前沿之一，仅2019年全球发表相关核心专利199篇。在此前工信部颁布的《中国制造2025》亦指明：到2025年、2030年，我国动力电池单体能量密度分别需达到400Whkg、500Whkg。从技术潜力角度来看，磷酸铁锂体系理论能量密度约为170Whkg，三元锂电池理论能量密度是300350Whkg，同时存在热分解温度低、易燃烧爆炸等安全性问题，二者能量密度提升空间相对较小。相对传统锂电池350Whkg的天花板，理论能量密度达到700Whkg的固态电池，能量密度提升潜力大，更是全球公认的最安全的电池，已然承载起安全与能量密度全面提升的使命。在动力电池技术方面，核心技术攻关方向上重点提到电池技术突破，一是开展正负极材料、电解液、隔膜、膜电极等关键核心技术研究；二是加强高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统短板技术攻关；三是加快固态动力电池技术研发及产业化。从目前规划的情况来看，我国固态电池的研发目标主要为能量密度的提升（轻量化）、正极材料体系去钴化（降低成本）、提升固态电解质离子电导率和降低界面阻抗（安全性及实用性）等方面的进步。在储能电池技术方面，新型电力系统基本要素包括：电源、电网、负荷、储能、战略备用几个部分，有很多显性技术特征，比如绿色低碳、灵活高效、多元互动、高度市场化等。灵活性建设是新型电力系统的六大核心改造路径（网架建设、灵活性建设、数字化转型、调度能力升级、电能替代及节能改造、市场机制建设）之一，而灵活性建设最相关的产业链为新型储能，主要涉及到锂电池产业链。从技术角度来看，相比更加稳定的煤电，新能源发电存在瞬时特性的电能储存难题，电力需求旺盛时不一定能发出来，需求较低时又可能超发。而我国大部分的电网系统，是按照传统源随荷动的理念建设发展起来的。构建以新能源为主体的新型电力系统，就要适应清洁能源的不稳定性，这要求电网具备荷随源动或源荷互动的能力。因此，要用更智慧的输送和需求管理方式，配合电源的低碳化转型和用户侧的用电需求引导建设电网，最大程度提高新能源发电的利用效率，实现电力行业减碳目标。从安全角度来看，与传统的、用于纯电动车的锂离子电池相比，固态电池无论是功率密度还是安全性等方面，都比锂离子电池有更出色的表现。例如，令消费者纠结的安全问题、续航问题、冬天怕冷夏天怕热问题、怕火怕水问题等，固态电池都可以解决。在能量密度方面，如今较好的动力电池系统只有220WhKg左右，而固态电池不考虑成本因素可以轻松做到450WhKg以上。如今使用NCM811的纯电动车已经可以续航600公里，那么，将这个数字乘以2，大概就是固态电池的续航数据了。换句话说，装载固态电池技术的纯电动车，续航至少1200公里。此外，由于固态电池耐高温不怕火，对温度不敏感；体积小，甚至可以随意折弯，因此，同样的空间中，可以放置多得多的固态电池电芯。也就是说，续航1200公里的数据，仍然有极大的向上发展空间。固态电池采用不可燃的固态电解质替换了可燃性的有机液态电解质，大幅提升了电池系统的安全性，同时能够更好适配高能量正负极材料并减轻系统重量，实现能量密度同步提升。
　　英诺贝森：固态电池业界即将崛起的一匹黑马近年来，电动车电池爆炸、电动汽车起火等安全事故频出，爆炸已成为目前的动力电池系统较为常见的危害表现，一旦发生事故所造成的影响也更为严重，不但会造成财产损失和环境破坏，甚至会造成人身伤害或生命危险。可以说，电池本身的安全性已严重影响了人们的购车预期，大规模使用会埋下许多安全隐患，若不能有效的解决将会严重制约市场向节能环保方向快速发展。固态电池的技术瓶径与关键问题能否突破？到底有没有更安全的电池？就这些问题，郑州英诺贝森能源科技有限公司（英诺贝森）给出了较好的答案。据介绍，英诺贝森研发的防爆聚合物固态电池（SSB）在军民各领域均可以实现广泛的铅酸和锂电池替代，性能先进，在物流、储能等基础应用领域，全寿命周期的成本仅略高于磷酸铁锂电池，远低于钛酸锂电池。在野战电源方面，有着极其快速的补给响应能力，和远低于柴油发电机组的噪音，以及近乎与背景相同的红外特征。在高寒高海拔地区，不出现容量大幅度衰减，低压鼓包胀气；不需要附加加温装置，就可以正常充放电并减少红外特征。产品也同样符合潜艇在密闭空间里对电池的各项安全要求，相比传统的铅酸蓄电池，充电迅速，功率密度提升数十倍，长期使用衰减极为有限，一次装备后的使用周期，大大超越铅酸蓄电池。目前已经装备中科院自动化所矿用机器人、卫华重工特种作业机器人等作业场所。据悉，英诺贝森是一家专注于固态电池研发的高新技术企业，公司成立于2016年2月，总部位于郑州经开区中国航天科工产业园，拥有16000的生产办公环境，是专门从事新能源储能装置及配套产品的研发、生产、销售、服务的高新技术企业，根据不同用户的应用需求，提供可行的整体解决方案。公司的全固态电池产品，突破了正负极材料在固态形式下降低内阻的技术瓶颈，解决了循环寿命短的痛点，在正负极配方、生产工艺、制造过程方面拥有完全自主知识产权。英诺贝森目前正在全力打造业界最安全的电池品牌贝森全生命周期固态电池生态体系，旗下公司包括新能源储能技术研发、新型节能电机研发、电芯生产和PACK基地。英诺贝森依托在新能源材料、电化学领域的优势科研资源，通过材料改性大幅提升恒流比和高倍率充电的实用性，增强电池热稳定性；通过对涂布工艺、材料湿度控制工艺、石墨烯、碳化硅等改性负极表面包覆工艺的完善，精密控制痕量水分，改善电池材料致密性，使负极催化活性大大降低。彻底杜绝国内软包电池普遍存在的鼓包胀气问题，在国内首家实现实用性固态叠片软包固态电芯量产。
　　在电池容量与安全性能方面，该公司创业团队历时6年做了上千次试验，在多元聚合物固态电池技术路线研发方面拥有多项发明专利，目前取得重大突破。30AH、50AH固态电芯及48V60V72V220V等各种直流电源已批量生产，安全性高（满电任意穿刺不起火、不燃烧、不爆炸，可通过枪击试验）、循环性能好（80DOD0。5C大于6000次）、支持宽温低温充放电（4080）、能量密度大（170300whkg）、内阻小（小于0。7m）、温升低（相同倍率下温升比磷酸铁锂低30）等优势特点，公司单体大容量固态聚合物锂电池项目是国家构建新型电力系统储能系统刚需，30AH50AH固态电芯经过严苛的加热、穿刺和ARC测试，能经受6个小时195高温烘烤下不会发生热失控，远超行业锂离子安全标准。
　　公司一直专注于电池正极材料去钴化和无钴化研究及新型固态电解质材料研发，所研发的多元聚合物固态电池，采用软包叠片工艺，目前定型并批量生产的产品从很多技术性能和指标方面实现突破。目前，英诺贝森系列固态电芯已成功取得多家机构聚合物固态电池安全检验报告。大容量300AH500AH固态聚合物电池正在试制定型阶段。该公司电池经多地应用表明，冬天30仍能放出92的电能，比市面上标称同等容量电池多出20续航里程，深得用户好评。储能方面也已联合有关单位正在建设1。2MWp500KWh光储充微网项目应用，并与有关单位合作，在新疆喀什打造首个兆瓦级固态电池网侧储能电站项目。未来，该公司将在国家有关部门的大力支持下，积极参与有关标准的制定，力争成为固态电池业界的佼佼者，为实现碳达峰、碳中和的目标提供助力。固态电池的消费市场容量展望固态电池的需求主要来自于动力电池、消费电池以及储能电池三个领域，我国固态电池的出货量与这三个领域的锂电池需求量及固态电池在这三个领域的渗透率息息相关。根据该测算逻辑对20202030年我国固态电池出货量进行预测，预计20202030年我国固态电池出货量高速增长，至2030年或将突破250GWh。消费电池市场。伴随着科技的进步和智能化浪潮的到来，智能可穿戴设备飞速发展。2019年，中国可穿戴设备出货量达到9924万台，同比增长37。1。这一增长受益于智能手表、持续血糖监测系统、无线耳机等产品形态和ARVR等新技术的助力。固态电池作为可穿戴设备的上游，其需求规模也将随着可穿戴设备规模的增长而扩大。动力电池市场。随着固态电池产品的成熟，未来将持续往下渗透，有望在动力电池领域实现应用。受益于政策的优惠，我国新能源汽车市场，从2014年开始快速发展，随后2016、2017年产销量增速放缓，2019年国内新能源汽车产量为124。2万辆。目前，为了缓解疫情对新能源汽车行业的影响，我国推迟补贴政策至2021年，行业发展正逐渐恢复中。储能电池市场。固态电池被公认有望突破电化学储能技术瓶颈，满足未来发展需求的新兴技术方向之一。在电化学储能方面，目前锂电池占电化学储能比重达80。而结合国家对能源发展的指导方针，电化学储能在用户侧、可再生能源并网配套等领域的需求有望迎来快速增长。在国家电网公司发布碳达峰、碳中和行动方案中，明确加强系统调节能力建设，大力推进抽水蓄能电站和调峰气电建设，推广应用大规模储能装置，提高系统调节能力。未来5年，国家电网将大力推动电网升级，促进能源清洁低碳转型，助力实现碳中和目标。
　　固态电池的产业化发展预测产能将成固态电池降本的重要砝码。数据显示，全球固态锂电池的需求量在2025年、2030年分别有望达到44。2GWh、494。9GWh，2030年全球市场空间有望达到1500亿元以上。根据辉能此前测算，固态电池在产能达到20GWh时，其电芯成本仍是液态锂电池的1。1倍，而此时电池包成本可做到液态的98。因此对于成本问题，行业普遍认为，目前固态电池的生产成本中大多数为生产过程成本，未来生产规模扩大将成为降低电池的成本的重要砝码。锂电池的生产成本也符合莱特定律：电池产量每扩大十倍，其成本会下降28。随着电动车爆发带来的推动，储能成本正持续下降，新能源电站锂电池储能成本会不断降低，根据GTM数据，2012年到2017年电化学储能电站成本大幅下降78。而且未来到2030年，储能成本会下降到1000元kWh，我国大部分地区风光储结合就能实现平价。全球企业发力固态电池。当前，在世界汽车产业全面新能源化趋势不可逆转的背景下，固态电池作为下一代电池的重要选择，在全球范围内受到广泛关注。在汽车产业，丰田、宝马、本田、日产、现代、大众等国际主流车企已经纷纷开始布局固态电池领域，国内长城、比亚迪、天际汽车、蔚来汽车、爱驰汽车与众多动力电池供应商也已亮出了固态电池的落地时间表。在动力电池供应商层面，包括宁德时代等众企业都在加大研发力度，力争早日实现固态电池量产。聚焦固态电池，在全球范围内，一场争夺电动汽车电池技术制高点的暗战已然打响。综合锂电池技术的发展路径、我国各类规划、以及下游动力电池、储能电池等领域的需求增长来看，固态电池行业的发展将成为大势所趋。未来，我国固态电池行业的相关技术将不断进步，固态电池也将呈现更高的能量密度，更优秀的安全性以及更低的成本，其实现规模化生产和商业化发展的时日已不遥远。