每经记者|朱成祥 孔泽思 每经编辑|陈俊杰 6月25日,美国固态电池厂商QuantumScape(以下简称QS公司)股价上涨超30%。截至当日收盘,QS市值约31.69亿美元。 消息面上,QS公司于6月24日盘后宣布,成功将其Cobra(眼镜蛇)隔膜工艺整合到标准电池生产线中,新工艺在生产速度和能效方面显著提升,其中热处理速度提高约25倍,同时大幅减少了设备占地面积。这标志着QS公司在陶瓷隔膜制造领域的重大飞跃。 需要注意的是,全固态电池并不需要隔膜。真锂研究院创始人墨柯对《每日经济新闻》记者表示:“全固态不需要隔膜,或者说即使需要,也不是关键材料了。” 不过,星源材质(300568.SZ,股价12.37元,市值166.12亿元)董秘李昇告诉记者:“固态电池不需要隔膜,但是需要膜。” 固态电池技术大突破?为何QS公司如此看重隔膜技术。记者查询其官网了解到,QS公司固态电池技术的关键是固态陶瓷电解质隔膜,这种材料可以防止负极和正极接触,并在充电和放电过程中将锂离子从电池的一侧移动到另一侧。固态电解质运行使用锂金属作为负极,这是地球上最轻的金属,能量密度是当今电池使用金属的10倍。另外,陶瓷隔膜不可燃且不助燃,这使得其电池比传统锂离子电池更安全。 目前,固态电池主要分为半固态电池和全固态电池。半固态即使用液态电解质和固态电解质,全固态即全部使用固态电解质。 由于半固态、全固态相对而言更加安全,所以可以使用能量密度更高的正极、负极材料。比如使用高镍三元作为正极,使用硅基负极等。而为了追求能量密度,也可以进一步把硅基负极替换成锂金属负极。 QS公司的产品正是固态锂金属电池。公司表示,固态锂金属电池是一种用固态隔膜取代传统锂离子电池中使用的聚合物隔膜的电池。更换隔膜后,可以将传统锂离子电池中使用的碳或硅负极替换为锂金属负极。锂金属负极比传统负极能量密度更高,允许电池在相同体积中存储更多的能量。 可以看出,隔膜技术是QS公司固态电池产品的关键。据了解,其隔膜材料是一种陶瓷,能够满足高导电性、锂金属稳定性、抗枝晶形成和低界面阻抗等关键要求。这些是制造锂金属负极的关键要求,而锂金属负极又能实现高能量密度、快速充电和长寿命。 需要注意的是,目前A股上市公司星源材质也在研发类似产品。公司董秘李昇告诉记者:“(公司与QS公司)技术思路是一样的,通过柔性基材或者其他材料,辅助电解质成膜。但大家用的材料不一定一样,PP/PE(聚丙烯、聚乙烯)、纤维、熔喷布都有。” 在投资者互动平台,星源材质表示:“在刚性骨架方面,公司与中科深蓝汇泽签订战略合作,基于星源先进的刚性骨架膜技术,联合开发可面向市场的固态电解质相关膜体系及高性能全固态电池。同时,公司近日也与瑞固新材正式签署战略合作协议,共同开发高性能固体电解质膜及相关产品,并推动产品的商业化落地。” 电解质膜并非传统隔膜事实上,全固态电池的终极路线是不需要隔膜的。那么,为什么QS公司的全固态电池会将隔膜作为核心技术?并且国内隔膜头部厂商星源材质也在研发固态电解质膜? 6月26日上午,《每日经济新闻》记者致电星源材质董秘办公室,其工作人员向记者介绍了公司固态电解质膜,“固态电池有一些是半固态,有一些是全固态。半固态不是完全固态电解质,也会有一些液态,因此还需要隔膜去隔绝正负极的接触,以防止短路。全固态理论上是不需要隔膜,但由于是全固态,可能会导致电池的变形。因此,需要一个刚性骨架做支撑,所以(固态电解质膜)属于一种功能膜”。 星源材质董秘李昇也解释称:“固态电池还是‘三明治’结构,直接把电解质涂附在极片上,难度很高,良率非常低。所以需要一个单独的电固态电解质层。大家不同的技术路线,就是关于如何形成这一层固态电解质层,通过用膜的方式来辅助成固态电解质层,并且做到成本最低,加工难度最低。” 或是因正在研发的产品与QS公司类似,星源材质也受到资本市场的关注。6月26日,星源材质涨幅一度超过17%。截至收盘报12.37元/股,上涨10.55%。 不过,在墨柯看来,辅助形成电解质层也并非核心技术。其表示:“需要解决的核心技术还有很多,比如说干法极片。” 封面图片来源:每经记者 孔泽思 摄 |