在新能源產(chǎn)業(yè)邁向高能量密度、高安全性、更寬溫域的關(guān)鍵節(jié)點，固態(tài)電池技術(shù)已成為戰(zhàn)略高地。作為業(yè)界領(lǐng)先的鋰生態(tài)企業(yè)，贛鋒鋰業(yè)已形成固態(tài)電池全鏈路布局，在硫化物電解質(zhì)及原材料、氧化物電解質(zhì)、金屬鋰負(fù)極、電芯、電池系統(tǒng)等固態(tài)電池關(guān)鍵環(huán)節(jié)具備了研發(fā)、生產(chǎn)能力，并實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，是業(yè)內(nèi)唯一一家擁有固態(tài)電池上下游一體化能力的企業(yè)。
硫化鋰實現(xiàn)量產(chǎn)，打通固態(tài)電池生態(tài)最后一環(huán)
硫化物固體電解質(zhì)是目前離子電導(dǎo)率最高的一類無機固體電解質(zhì)材料，具備熱穩(wěn)定性好、電化學(xué)窗口寬、機械性能好等優(yōu)點，是全固態(tài)電池重點采用的電解質(zhì)類型。
在硫化物固體電解質(zhì)生產(chǎn)中，硫化鋰被視為關(guān)鍵原料之一，但其規(guī)模化應(yīng)用往往面臨加工成本高、加工工藝復(fù)雜等難題。贛鋒鋰業(yè)研發(fā)部負(fù)責(zé)人葉明指出，硫化鋰的合成工藝涉及高溫、惰性氣體保護(hù)等多重技術(shù)難題，對環(huán)境和設(shè)備都提出了較高的要求，且固態(tài)電解質(zhì)與電池正負(fù)極容易發(fā)生化學(xué)副反應(yīng)，導(dǎo)致界面穩(wěn)定性降低。
圖片來源：企業(yè)供圖
贛鋒鋰業(yè)通過前瞻性技術(shù)布局以及全鏈路業(yè)務(wù)協(xié)同，早在2022年便已具備電池級硫化鋰量產(chǎn)能力，并于2024年進(jìn)一步擴(kuò)大了產(chǎn)線規(guī)模。贛鋒鋰業(yè)硫化鋰產(chǎn)品純度可達(dá)99.9%、D50≤5μm，具備高純度、低雜質(zhì)含量及優(yōu)異的一致性等特點，可滿足高導(dǎo)電性固態(tài)電解質(zhì)材料技術(shù)要求，目前已向20余家客戶供貨。
在硫化鋰技術(shù)研發(fā)方面，集團(tuán)已申報多項硫化鋰專利，由贛鋒鋰業(yè)牽頭起草的《中華人民共和國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：電池級硫化鋰》也已進(jìn)入預(yù)審階段，有望引領(lǐng)電池級硫化鋰進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化時代。
從原材料到電池系統(tǒng)的贛鋒固態(tài)布局
在電解質(zhì)層面，贛鋒對硫化物及氧化物路線均有多年研發(fā)投入。LPSC/LPS/LGPS等體系的硫化物固體電解質(zhì)，通過工藝優(yōu)化，可實現(xiàn)亞微米級別的硫化物電解質(zhì)超細(xì)粉體（D50<1 μm），電導(dǎo)率達(dá)到3mS/cm，是全固態(tài)電池的關(guān)鍵原料。超高離子電導(dǎo)率氧化物粉體材料已完成開發(fā)，LLZO固體電解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率可達(dá)到1.7mS/cm，LATP固體電解質(zhì)達(dá)到1.4mS/cm。聚合物基固態(tài)電解質(zhì)膜實現(xiàn)5V耐高壓，室溫離子電導(dǎo)率超過0.5mS/cm，厚度低于30μm水平。
在負(fù)極層面，贛鋒超薄鋰帶同樣具備量產(chǎn)能力，可針對循環(huán)性能、加工性能、電化學(xué)穩(wěn)定性等各類需求提供定制化解決方案。贛鋒已實現(xiàn)300mm寬度的超寬幅超薄鋰帶量產(chǎn)，銅鋰復(fù)合帶中鋰箔厚度可達(dá)到3微米。以超薄鋰帶或銅鋰復(fù)合帶作為負(fù)極的金屬鋰電池被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ碾姵兀钶d鋰金屬負(fù)極的贛鋒固態(tài)電池能量密度可超過500Wh/kg。
在電池及系統(tǒng)層面，贛鋒320Wh/kg高比能電池，采用硅碳負(fù)極，循環(huán)可達(dá)到1000圈；400Wh/kg高比能電池，采用硅碳負(fù)極，循環(huán)達(dá)到600圈以上；500Wh/kg超高比能電池，采用鋰金屬負(fù)極，已實現(xiàn)10Ah級產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)；集團(tuán)具備完整設(shè)計能力，CTP成組效率達(dá)74%、生產(chǎn)效率提升30%。
在逐步完善生態(tài)布局的同時，贛鋒也積極推動固態(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程。目前，贛鋒已推出適配低空飛行場景的固態(tài)電池解決方案，并與知名無人機、eVTOL企業(yè)達(dá)成合作，首批樣品計劃于今年完成交付。
未來，贛鋒將進(jìn)一步加大固態(tài)電池研發(fā)力度，充分發(fā)揮上下游一體化業(yè)務(wù)協(xié)同優(yōu)勢，持續(xù)為行業(yè)及客戶提供卓越的產(chǎn)品和服務(wù)，共同推動動力技術(shù)迭代，加快能源轉(zhuǎn)型。