電動(dòng)汽車(chē)全固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)商Solid Power宣布，已完成自動(dòng)化試生產(chǎn)線的安裝。

該試驗(yàn)線旨在生產(chǎn)EV級(jí)硫化物基固態(tài)電池，該電池具有富硅負(fù)極（活性硅含量超過(guò)50%），可實(shí)現(xiàn)高能量密度。

據(jù)Solid Power公開(kāi)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，2022年到2023年一項(xiàng)重要任務(wù)就是完成100Ah硅負(fù)極固態(tài)電池的A-Sample概念驗(yàn)證。目前來(lái)看，該公司確實(shí)在照著計(jì)劃展開(kāi)行動(dòng)。

試驗(yàn)線每周的輸出量將300個(gè)電芯，或每年約15,000個(gè)電芯，足以構(gòu)建多個(gè)測(cè)試電池包。

最初，該試驗(yàn)線將生產(chǎn)用于內(nèi)部測(cè)試的電池，然后再將電池交付給Solid Power的汽車(chē)合作伙伴，包括寶馬和福特，預(yù)計(jì)這些合作伙伴將在今年年底開(kāi)始裝車(chē)測(cè)試。

寶馬和福特均通過(guò)投資與Solid Power深度合作。寶馬計(jì)劃2025年前推出固態(tài)電池原型車(chē)，2030年前用于量產(chǎn)車(chē)。福特不僅追加對(duì)Solid Power的投資，而且其合資伙伴SKI向Solid Power投資3000萬(wàn)美元，獲得該初創(chuàng)公司的硫化物固態(tài)電解質(zhì)、專利電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的使用權(quán)
 

內(nèi)產(chǎn)電解質(zhì)，支持電芯的外部生產(chǎn)

Solid Power，在科羅拉多大學(xué)博爾德分校及國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局的資助下于2012年成立。近年來(lái)，公司還獲得了美國(guó)空軍，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和美國(guó)導(dǎo)彈防御局的資金支持。2015年11月23日，Solid Power與美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室簽署了一項(xiàng)協(xié)議，獲得了橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室鋰硫電池技術(shù)的特別授權(quán)。

2021年該初創(chuàng)公司借殼Decarbonization Plus Acquisition CorpIII 上市，收益約 5.429 億美元。

Solid Power主要有兩條產(chǎn)品線：硫化物固體電解質(zhì)和軟包固態(tài)電池。前者潛在客戶包含SKI、豐田、現(xiàn)代、LG、松下、三星，后者擁有福特、寶馬、SKI及其他OEM和Tier 1等潛在客戶。

電解質(zhì)材料方面，Solid Power計(jì)劃在2022年擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，支持內(nèi)部100Ah電芯生產(chǎn)，到2024年再度擴(kuò)大規(guī)模，以滿足內(nèi)部和合作伙伴的100Ah電池生產(chǎn)，到2026年努力供應(yīng)所有硫化物固態(tài)電池平臺(tái)的硫化物電解質(zhì)。

目前Solid Power正在美國(guó)科羅拉多州桑頓建立第二家生產(chǎn)工廠，以求硫化物固體電解質(zhì)材料的生產(chǎn)能力可以增加到每年30噸，相當(dāng)于將現(xiàn)有產(chǎn)能提高了25倍。該工廠預(yù)計(jì)將于2022年第二季度全面投產(chǎn)。電解質(zhì)的生產(chǎn)將直接供給即將到來(lái)的固態(tài)電池生產(chǎn)線。

而且，Solid Power的目標(biāo)是到2028年電解質(zhì)材料的產(chǎn)能增加到每年4萬(wàn)噸，相當(dāng)于為80萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)固態(tài)電池。這些產(chǎn)能不僅自用，還將向外出售。

固態(tài)電池方面，2022年開(kāi)始內(nèi)部生產(chǎn)100Ah硅負(fù)極固態(tài)電池，2024年開(kāi)始啟動(dòng)100Ah硅負(fù)極固態(tài)電池的外部生產(chǎn)，同時(shí)內(nèi)部生產(chǎn)100Ah鋰金屬固態(tài)電池，2026年及以后啟動(dòng)所有類型固態(tài)電池的外部生產(chǎn)，并持續(xù)展開(kāi)內(nèi)部研發(fā)和原型生產(chǎn)。

從電解質(zhì)和電芯的生產(chǎn)規(guī)劃可以看出，Solid Power希望在得到合作伙伴認(rèn)可后將電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)移過(guò)去，從而能夠繼續(xù)研發(fā)，最重要的是能夠降低資本支出。

對(duì)于聚焦在固態(tài)電池的企業(yè)而言，要面對(duì)的是未來(lái)五年到十年極其微小的固態(tài)電池需求量，但投入持續(xù)高昂，需要源源不斷的外部資金支持。

而且，電解質(zhì)材料每GWh需要的資本支出遠(yuǎn)低于電池生產(chǎn)。據(jù)Solid Power的數(shù)據(jù)，假設(shè)⽣產(chǎn)等效硫化物基固體電解質(zhì)為 80 GWh，每GWh電解質(zhì)需要460萬(wàn)美元的資本支出，而福特和 SK Innovation建設(shè)129 GWh產(chǎn)能需要宣布投資 114 億美元，相當(dāng)于每GWh電池制造需要8840萬(wàn)美元的支出。也就是說(shuō)，電池制造的支出是電解質(zhì)材料的19倍。

Solid Power設(shè)計(jì)的固態(tài)電池產(chǎn)品分三類。

1、硅負(fù)極+電解質(zhì)+NCM811，能夠?qū)崿F(xiàn)如下性能：

重量能量密度：390 Wh/kg

體積能量密度：930 Wh/l

循環(huán)壽命：1,000+

快速充電：15分鐘以內(nèi)（10%至90%）

2、鋰金屬負(fù)極+電解質(zhì)+NCM811，性能如下：

重量能量密度：440 Wh/kg

體積能量密度：930 Wh/l

循環(huán)壽命：1,000+

快速充電：20分鐘以內(nèi)（10%至90%）

3、鋰金屬負(fù)極+電解質(zhì)+下一代正極，性能如下：

重量能量密度：560 Wh/kg

體積能量密度：785 Wh/l

循環(huán)壽命：1,000+

快速充電：30分鐘以內(nèi)（10%至90%）

與現(xiàn)有鋰電池幾乎相同的生產(chǎn)工藝