固态電池的成本與性能分析

摘要

固态電池的成本相對液态電池較高，但具有更高的能量密度和更長的使用壽命。半固态電池的成本主要是降低單價和提高良品率，其用量已經比較極限了。固态電池單價将大幅降低，能量密度可能會提升。富锂錳基锂金屬固态電池具有更低的制造成本和更高的能量密度，且有望替代液态鐵锂電池在重卡上使用。固态電池的未來發展需要克服快充性能問題、锂鍍問題和正負極均勻性問題等挑戰。

詳情

"半固态電池相較于液态電池成本上升有限，但能量密度和安全性有所提升。鐵锂矽基體系的成本不超過10%的度電成本，但半固态電池成本相對較高。未來随着氧化物和矽基負極的使用量和單價下降，半固态電池和液态電池的度電成本有可能基本一緻或更便宜。對于單獨考慮電池成本，固态電池發展相較于液态電池成本更高，但是未來可能會有新的創新應用。富锂錳基金屬的體系在液态中難以實作，固态電池有可能成為實作路徑。在富锂錳基體系下使用無負極系統和富锂錳基作為新的三元正極材料有可能降低成本。未來固态電池成本可能會使電極成本上升30-40%。對于重卡上的應用，負極無負極的技術突破可能有一定可能性。

1.半固态電池相較于液态電池成本上升有限，但能量密度和安全性有所提升。這是因為半固态電池的體系與液态比較相似，且仍然含有液态電解質。這一體系使用的矽基負極較少，而固态電解質的量也不多，是以成本上升有限。

2.鐵锂矽基體系的成本不超過10%的度電成本，但半固态電池相對于液态電池的成本較高。鐵锂矽基體系主要成本集中在負極，負極用量增加，未涉及到正極。降低成本的路徑是通過氧化物和矽基負極的使用量和單價下降。

3.單獨考慮電池成本，固态電池發展相較于液态電池成本更高。雖然未來可能會有新的創新應用，但短期内半固态和固态電池的成本會比液态電池更高。

4.富锂錳基金屬的體系在液态中難以實作，固态電池有可能成為實作路徑。使用無負極系統和富锂錳基作為新的三元正極材料有可能降低成本。

5.未來固态電池成本可能會使電極成本上升30-40%。由于固态電池使用的矽基負極較少，是以成本上升有限。随着氧化物和矽基負極的使用量和單價下降，半固态電池和液态電池的度電成本有可能基本一緻或更便宜。

6.對于重卡上的應用，負極無負極的技術突破可能有一定可能性。雖然單獨考慮電池成本，固态電池發展相較于液态電池成本更高，但在未來，随着成本的下降和新的創新應用的出現，固态電池有一定的應用前景。

固态電池的成本主要是原料成本，占整個成本的75%以上，半固态電池增加了固态電解質和使用矽基的成本。三元石墨體系的能量密度大概在240左右，而半固态電池能做到320以上的能量密度，比傳統液态電池高出20%左右。

1.固态電池的成本主要是原料成本，占整個成本的75%以上。半固态電池增加了固态電解質和使用矽基的成本。液态電池成本在計算時，需要考慮裝置折舊、能耗和人工等成本因素，而固态電池的生産加工還不成熟，很多良品率僅有50%，加工成本不好計算。

2.半固态電池能做到320以上的能量密度，比傳統液态電池高出20%左右。三元石墨體系的能量密度大概在240左右。半固态電池與傳統液态電池相比，能量密度更大，更具競争力。

3.三元石墨體系是目前主流的電池體系之一，能做到240左右的能量密度。三元石墨體系的電芯成本比較低，而且生産加工已經比較成熟，良品率高，成本較容易計算。

4.半固态電池的成本大概是傳統液态電池成本的7-8%，主要是原料成本，占整個成本的75%以上。半固态電池增加了固态電解質和使用矽基的成本，但在能量密度上有明顯優勢，相比傳統液态電池更有潛力。

5.矽基電池是半固态電池的一種，能夠提高電池的能量密度。矽的加入可以使電池的容量增加，但同時也會帶來制造成本的增加。目前矽基電池的生産加工還不成熟，制造成本難以估算。

6.電池的成本主要由原料成本、裝置折舊、能耗和人工等因素組成。固态電池的生産加工還不成熟，很難計算制造成本。傳統液态電池的生産加工比較成熟，良品率高，成本較容易計算。

7.電池的成本主要由原料成本占據很大比例，固态電池的原料成本占整個成本的75%以上，半固态電池的原料成本占總成本的7-8%。原材料的成本随市場供求關系和原材料價格的波動而變化。

8.電池的能量密度是指電池儲存機關體積或機關品質的能量大小。半固态電池的能量密度比傳統液态電池高出20%左右，三元石墨體系的能量密度大概在240左右。提高電池的能量密度是電池技術發展的重要方向。

在固态電池中，使用矽氧5%能夠降低成本，但随着固态電池的推廣，矽氧的使用量增加，成本也相應上升。固态電池的厚度增加，成本比半固态電池高，但采用雙層重置組買工序能夠提高效率。然而，目前固态電池的良品率仍然較低，成本主要受到良品率和效率的影響。未來固态電池的厚度可達到20微米，成本會相應增加。總的來說，固态電池的成本相對液态電池較高，但其具有更高的能量密度和更長的使用壽命。

1.傳統液态電池中，使用矽氧5%的含量成本較低，但使用量較少。随着固态電池的出現，矽氧的使用量大幅增加，導緻成本提高，但仍然比石墨成本低。

2.矽氧摻入5%後，相對于三元石墨體系，原料成本略高，但用量大幅減少。雖然矽氧成本比石墨高，但使用量少，綜合來看矽氧的成本下降了。

3.固态電池的厚度是半固态電池的數倍，是以成本相對較高。在固态電池中，固态電解質隻占10%，矽基體系占4%左右，但随着使用量的增加，其成本也相應增加。

4.固态電池采用雙層重置組買工序，能有效提升效率。不過，目前固态電池的良品率隻能達到50%左右，成本主要受到新工藝不成熟的影響。

5.在固态電池中，雙層塗布工序會增加一定的加工費用，但總體上與液态電池相比，增加的加工費用并不多。整個電池的成本主要受到良品率和效率的影響。

6.雙層塗布工序是目前主流的工藝，采用固态電池能有效提升效率，但良品率仍需提高。

7.固态電池的能量密度與半固态電池相當，高于液态電池。

8.據預測，未來固态電池的厚度可達到20微米，目前的厚度是50微米。未來固态電池的成本會相應增加，但具體數值仍需進一步計算。

"富锂錳基锂金屬固态電池相較于現有液态電池具有更低的制造成本和更高的能量密度。雖然循環壽命還需進一步驗證，但預計可達到500-600周。

1.固态電池量産時要求良品率至少達到85%以上。富锂錳基锂金屬固态電池相較于現有液态電池可省去石墨材料成本的10%以及電解液成本的10%。由于采用幹法加工，加工成本可能進一步降低。

2.富锂錳基锂金屬固态電池相較于現有液态電池，可以省去石墨材料成本的10%、電解液成本的10%和隔膜成本的8%。正極材料成本可減少17%左右。錳酸锂的成本還需進一步驗證，但預計比三元材料成本隻能降低50%左右。

3.富锂錳基锂金屬固态電池能量密度預計可達到600瓦時/公斤以上，相較于現有的液态電池有顯著提升。

4.富锂錳基锂金屬固态電池循環壽命預計可達到500-600周。雖然還需進一步驗證，但相較于現有液态電池已有顯著提升。

5.固态電池的制造成本相較于液态電池有所降低。幹法加工可以減少成本。但固态電解質的制造成本較高，可能會導緻總體成本上升。

6.固态電池采用幹法加工，可以減少加工成本。但目前制造能力受限，還不能做到太薄，大約20微米左右，但未來可能會進一步降低。

7.富锂錳基锂金屬固态電池相較于現有液态電池具有更低的制造成本和更高的能量密度。雖然循環壽命還需進一步驗證，但預計可達到500-600周。

8.固态電池的未來發展還需要進一步研究和技術突破。随着技術的不斷發展，固态電池的制造成本有望進一步降低，能量密度和循環壽命也有望進一步提升。

"固态電池可能表現更好的壽命和富锂錳基正極的可實作1,000圈，使其有望在未來替代液态鐵锂電池上重卡。傳統鐵锂電池的倍率性能有限，且成本降低空間有限。三元石墨體系原料成本約為7-8毛，固态電解質成本相當于定值。矽基材料可以做到3C、4C、5C快充，但中間原材料成本與锂鹽價格波動有關。

1.固态電池可能表現更好的壽命，因為取消電解液後不存在電解副反應問題，且液體轉為固态後可能更穩定。富锂錳基正極的可實作1,000圈，使其有望在未來替代液态鐵锂電池上重卡。

2.傳統鐵锂電池的倍率性能有限，充電一般不超過2次。雖然矽基材料可以做到3C、4C、5C快充，但鐵锂電池的材料結構決定了其充電速率較低較慢。此外，鐵锂電池成本降低空間有限。

3.三元石墨體系原料成本約為7-8毛，占大頭的是锂，占70-80%的成本。固态電解質成本相當于定值，約為5%。

4.矽基材料可以做到3C、4C、5C快充，但其放電能力仍需驗證。

5.中間原材料成本占比較大，而其加工成本和能耗也較高。鐵锂工藝和現在大規模生産工藝比較成熟，降價空間不大。锂鹽價格波動也會影響成本。

6.固态電池可能表現更好的壽命和富锂錳基正極的可實作1,000圈，有望在未來替代液态鐵锂電池上重卡。但液态電池的快充性能更好，能夠滿足一些特殊工況需求。

7.鐵锂電池的材料結構決定了其充電速率較低較慢，難以進一步提升快充性能。

8.鐵锂電池成本降低空間有限，但可能通過加工成本和能耗的降低等方式實作小幅度的降低。锂鹽價格波動也會影響成本。

文章來源：固态電池前沿

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