具有功率密度低、能(néng)量密度高
結構穩定、安全可靠等良好(hǎo)性能(néng)
可應用于電動汽車、新型儲能(néng)、消費電子等多元場景
固态電池正憑借多重優勢
成(chéng)爲電池行業的新一代“明星”
并通過(guò)逐步邁向(xiàng)産業化
爲全球能(néng)源動力變革注入新動力
本期“全球硬核科技”聚焦固态電池産業鏈,圍繞産業發(fā)展态勢、全球競争格局、專利技術研發(fā)、創新資源布局等内容,展現全球固态電池産業技術競争布局與創新資源圖景。
覽全球:各主要經(jīng)濟體加速布局 技術呈高速發(fā)展态勢
當前,世界資源格局正發(fā)生重大變化,全球主要經(jīng)濟體不斷加碼清潔能(néng)源布局,固态電池産業作爲新能(néng)源汽車的理想動力源,已成(chéng)爲各主要經(jīng)濟體競逐的新賽道(dào)。
據行業機構預測,随著(zhe)技術進(jìn)步,全球固态電池將(jiāng)在未來5年至10年從當前實驗室開(kāi)發(fā)和小批量試産階段走入産業化、規模化,預計2030年市場規模可達16.5億美元左右,年均複合增長(cháng)率達37.8%。
布局新賽道(dào),各主要經(jīng)濟體相繼出台相關政策,努力推動研發(fā)創新,以突破現存技術、産業等瓶頸——
------美國(guó)政府全方位支持固态電池前沿基礎研發(fā)、全産業鏈發(fā)展及成(chéng)熟産品規模化;
------歐盟側重支持固态電池産業鏈上中遊關鍵技術研發(fā);
------日本形成(chéng)“國(guó)家資金支持+車企主導研發(fā)”的商業化發(fā)展格局;
------韓國(guó)則提出“K電池發(fā)展戰略”,將(jiāng)固态電池作爲重點研發(fā)方向(xiàng);
-------我國(guó)高度重視商業化推廣和專業人才培養,以政策支持全産業鏈發(fā)展并加快多元主體布局。
技術競相研發(fā)帶動全球固态電池專利申請高速增長(cháng),近十年年均增長(cháng)率達10.7%。其中,日本表現尤爲突出,不僅在專利數量上遙遙領先、專利布局上全球最熱,日企在全球固态電池專利申請Top20中獨占15席,其在全球技術創新版圖上的重要性不言而喻。
在具體技術方向(xiàng)上,當前研發(fā)重點聚焦在産業鏈上遊“固體電解質”“電極材料”和中遊“電池制造”細分領域。其中,日本采取“固體電解質”和“電池制造”同步發(fā)展策略;美、歐、韓在推進(jìn)“電池制造”的同時,近5年開(kāi)始重點關注産業鏈上遊“固體電解質”等方向(xiàng);中國(guó)則以市場需求爲導向(xiàng),以服務下遊應用爲出發(fā)點,采取優先推進(jìn)産業鏈中遊“電池制造”研發(fā)帶動上遊技術創新的策略。
看中國(guó):後(hòu)發(fā)快進(jìn)态勢明顯 多元布局成(chéng)效顯著
“政策”“市場”雙輪驅動,全球行業主體投入持續高漲,伴随國(guó)内新能(néng)源汽車産業高速發(fā)展,我國(guó)固态電池研發(fā)加速布局。
2016年,我國(guó)發(fā)布《“十三五”國(guó)家戰略性新興産業發(fā)展規劃》,要求推動新能(néng)源汽車、新能(néng)源和節能(néng)環保等綠色低碳産業成(chéng)爲支柱産業,固态電池技術創新熱潮被(bèi)激起(qǐ),年專利申請量從2015年的74件快速增至2021年的616件。
-----區域上,以省/直轄市爲統計口徑,廣東、北京、江蘇表現突出,專利申請量排名前三;
-----以城市(含直轄市)爲統計口徑,北京、上海、深圳專利申請量排名全國(guó)前三。
專利申請主體上
我國(guó)固态電池專利申請Top20中,高校院所與企業基本平分秋色。來自中科院系統的科研機構表現突出,共4家上榜。比亞迪、蜂巢能(néng)源等新能(néng)源電池頭部企業和北京衛藍、清陶能(néng)源等專注固态電池研發(fā)的初創企業,領銜中國(guó)固态電池企業技術創新。
技術研發(fā)方向(xiàng)上
受國(guó)内龐大應用市場需求拉動,我國(guó)固态電池技術研發(fā)優勢目前集中在中遊“電池制造”上。近5年,上遊“固體電解質”“電極材料”“電極制造”3個領域專利申請占比均在70%以上,作爲當前研發(fā)重點正同步推進(jìn)。
清華大學(xué)、北大深圳研究院、電子科大、中科院物理所等機構正持續推進(jìn)固态锂電池關鍵材料、制造裝備及電芯制造技術研發(fā),中國(guó)電力科學(xué)院牽頭研制的固态高安全儲能(néng)锂電池解決了電池起(qǐ)火問題,可應用于兆瓦時級儲能(néng)集裝箱示範工程;甯德時代、比亞迪、中航锂電等國(guó)内锂電池材料及電芯優勢企業著(zhe)手産業技術布局,部分企業已進(jìn)入固态離子電池(半固态電池)中試階段,2025年前或可實現量産;東風汽車與贛鋒鉀業合作開(kāi)發(fā)的東風-贛鋒高比能(néng)固态電池示範運營車東風風神E70在國(guó)内率先打響固态電池産業化“第一槍”,蔚來ET7汽車也搭載了150kW/h固态電池組。
觀四川:專利申請量居西部首位 成(chéng)都(dōu)爲城市前10中唯一西部城市
在專利申請量上
四川位居全國(guó)第7位、西部首位。成(chéng)都(dōu)作爲四川省會,固态電池技術研發(fā)基礎較好(hǎo),是專利申請國(guó)内前10中唯一西部城市,新柯力化工、電子科大進(jìn)入全國(guó)專利申請Top20,其中新柯力化工以42件居全國(guó)第9位,擁有“動力锂離子電池固态聚合物電解質及制備”等專利成(chéng)果,電子科大材料與能(néng)源學(xué)院組建團隊專攻高性能(néng)電極材料、固體锂電池、固體氧化物燃料電池等技術方向(xiàng),已突破“固态電解質陶瓷片”材料、“柔性全固态聚合物锂離子電池”制備等技術瓶頸。
在産業鏈中遊電池制造環節
總投資100億元的15GWh清陶能(néng)源動力固态電池儲能(néng)産業基地落地我市,這(zhè)也是成(chéng)都(dōu)首條半固态電池生産線。在産業鏈下遊的動力應用領域,新能(néng)源汽車作爲我市“建圈強鏈”28條重點産業鏈之一,爲固态電池發(fā)展提供了廣闊的市場空間。
下一步,成(chéng)都(dōu)可以打造全國(guó)重要的新能(néng)源汽車研發(fā)制造基地作爲牽引,搶占固态電池産業化早期的布局先機,堅持資源招引與産研協同“兩(liǎng)手抓”,引育鏈主企業、彙聚要素資源,加快關鍵核心技術突破、推動成(chéng)果就地就近轉化和産業化,力争首批實現全固态電池規模量産,打造區域産業發(fā)展高地。
精彩不止于此
各主要經(jīng)濟體技術優勢在哪?
全球創新主體分布在哪裡(lǐ)?
擁有哪些硬核科技與創新産品?
了解上述問題答案
後(hòu)台回複關鍵詞“全球硬核科技”
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(出品:成(chéng)都(dōu)科技融媒體中心)