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长春市固态锂电池基地项目

  吉林外资网    时间:2024年02月09日    来源:吉林省政府网 【加入收藏】 【打印此文】 【关闭窗口】  
 1.项目简介

1.1项目背景

1.1.1项目简介

全固态锂电池是相对液态锂电池而言,是指结构中不含液体,所有材料都以固态形式存在的储能器件。具体来说,它由正极材料+负极材料和电解质组成,而液态锂电池则由正极材料+负极材料+电解液和隔膜组成。

本项目建设在长春净月高新技术产业开发区,以固态锂电池的研发生产为核心,吸引配套支撑产业集聚落位,建设固态锂电池基地,打造现代能源科技产业园区。

1.1.2市场前景

(1)固态锂电池优势

锂离子电池在全球范围内普及,成为便携式电子产品的首选。随着全球新能源汽车的蓬勃发展,作为“三电”(电池、电机和电控)核心的锂离子电池迎来重大发展机遇,而传统电池能量密度不足带来的“里程焦虑”、安全性能不足带来的“安全焦虑”等问题也愈发凸显,已成为限制新能源汽车快速发展的障碍。固态锂离子电池(以下简称“固态锂电池”),由于其优异的安全性能和高能量密度,被认为是破解当前锂离子电池“魔咒”的下一代动力电池解决方案。

与传统锂离子电池最大的不同在于,固态锂电池采用固体电解质替代传统电解液体系和隔膜,有望显著提升电池安全性、能量密度和使用寿命,已经成为全球产业链相关企业重点布局方向之一,多个国家将其列为重点发展产业并明确了发展规划和目标。我国很早即制定了动力电池发展路线图:到2025年动力电池单体能量密度400瓦时/千克。系统能量密度300瓦时/千克,电池寿命3500次/12年;到2030年时单体能量密度达500瓦时/千克,系统能量密度350瓦时/千克,电池寿命4000次/12年。

相关专家表示,过去10年,液态锂离子电池的能量密度已经提升了2—3倍,目前已经接近理论上限。而全固态电池使用固体电解质替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜,更安全、能量密度更高、循环性能更强,已成为业内公认的下一代动力电池的主要研发方向。

(2)固态锂电池市场前景

随着纯电动汽车的快速发展,作为汽车主要部件之一的电池,其续航里程及安全性受到了空前的关注,人们对电池展现出了更高的要求和期望。全固态电池使用固体材料作为传输电的锂离子来回移动的电解质。传统锂电池采用有机溶剂作为电解液,存在液体泄漏、着火及爆炸等安全隐患,固态电解质具有不泄漏、热稳定性好、不挥发、低自燃或爆炸风险等优点。固态电池兼具更大的能量密度提升空间和更高的安全性使其成为具有广泛应用前景的下一代储能技术。可为新能源汽车的全面普及和“碳达峰、碳中和”目标的实现提供助力。

随着汽车电动化与能源体系变革的加速推进,全球新能源汽车发展势头迅猛。根据《中国新能源汽车行业发展白皮书(2023)》统计,2022年全球新能源汽车销售量达1082.4万辆,同比增长61.6%。我国新能源汽车销量达688.7万辆,动力电池累计装车量294.6吉瓦时(GWh),同比增长90.7%。动力电池产值规模超千亿,催生了多个独角兽企业,包括市值过万亿的宁德时代(证券代码:300750)。随着新能源汽车快速崛起,对动力锂离子电池需求将持续增长,预计到2030年全球锂离子电池产能将达到7亿太瓦时(TWh)。综上:固态锂电池具有良好的市场前景。

1.1.3技术分析

目前有三种技术路线及相关领先企业进展概述如下,可供项目参考:

第一种常用的是硫化物固态电解质材料,包括LiGPS、LiSnPS、LiSiPS等。日本丰田公司是全球范围内硫化物固态电池领域的龙头企业,在硫化物固态电解质材料、固态电池制造技术、正极材料和硫化物电解质材料回收技术和工艺等方面技术较为成熟,且专利布局完整,是全球拥有固态电池相关专利数量最多的企业。丰田公司从20世纪90年代开始研发固态电池,2010年即推出了硫化物固态电池,2020年其全固态电池装车并在测试路段进行试运行,计划2025年推出第一款配备全固态电池的混动车型。此外,松下、三星、LG化学、美国SolidPower公司等均选择了硫化物固态电解质路线。SolidPower采用三元正极材料、高含硅富锂负极材料和自有知识产权的硫化物固态电解质制作的全固态电池能量密度可达390瓦时/千克,电池寿命超过1000次。宁德时代是传统液态锂离子电池的头部企业,同时布局钠离子电池和固态电池等前瞻性技术,该公司选择硫化物电解质路线,专注于开发全固态锂电池。尽管硫化物电解质室温离子电导率高,但是空气稳定性较差,要实现量产必须突破生产环境限制并解决安全问题,研发难度很大。

第二种常用的是聚合物固态电解质,包括聚环氧乙烷、聚丙烯腈等。法国博洛雷集团在聚合物固态电池领域起步较早,也是首个实现聚合物电解质固态电池商业化的公司。早在2011年,博洛雷集团即利用自主开发的电动汽车和电动巴士在法国巴黎及其郊外提供汽车共享服务,累计投入3000辆搭载30千瓦时固态电池的电动汽车。该电池正极采用磷酸铁锂和LixV2O8,负极采用金属锂,电解质采用聚合物薄膜,能量密度为100瓦时/千克,电池工作温度60至80摄氏度。为使电池正常工作,每辆车均配载加热器以便在启动前对电池进行加热。美国IonicMaterials公司采用高硅富锂负极材料和聚合物固态电解质,通过降低电解质/电极界面阻抗提升电池安全性和能量密度。目前部分领先企业聚焦于将适量液体组分添加到聚合物电解质中进一步形成凝胶结构,以提升电解质的离子电导率和能量密度。中国赣锋锂电公司专注于固态氧化物厚膜技术路线,其最新技术采用三元正极材料、固态氧化物膜的半固态电池能量密度超过350瓦时/千克,电池寿命近400次,电池容量90千瓦时,最大续航里程为530公里。

第三种常用的是氧化物固态电解质包括氧化锆镧锂、钠超离子导体(NaSICONs)等。氧化物固态电解质路线是目前全球固态电池参与企业最多的技术路线。美国固态电池公司Sakti3在氧化物固态电解质路线方面的研究积累较深,2015年被英国戴森以9000万美金全资收购,其采用气相沉积方式制备氧化物薄膜。固态电池制造商Prologium公司攻克了陶瓷氧化物电解质电导率低、界面接触差、易脆等难题,采用三元正极材料、含硅负极制造的半固态电池包能量密度可达440至485瓦时/升(Wh/L),电池循环寿命超过1000次。国内众多电池企业也押宝氧化物技术路线。卫蓝新能源是中科院物理所固态电池技术产业化的平台。其主要基于原位固化技术,聚焦氧化物与聚合物电解质复合的混合固液和全固态锂电池。2022年11月,该公司车规级半固态电池成功下线,电池包能量密度可达360瓦时/千克(Wh/kg),与此同时完成了D轮15亿元融资,获头部车企、产业资本加持。清陶能源技术源于清华大学南策文院士团队,主要聚焦氧化物固态电解质和固态电池的开发,开发了以氧化物电解质为主、添加聚合物和浸润剂的半固态电池批量化生产技术,能量密度可达300瓦时/千克(Wh/kg)以上,被多家头部车企和产业资本加持,目前企业估值已超过百亿。

综上,三种固态电解质技术路线的发展前景均存在一定程度的不确定性。氧化物电解质由于室温离子电导率较高、化学稳定性好、对制备环境要求苛刻度较低、易于大规模生产和应用等特点进展最快,半固态和准固态电池中短期有望量产并实现规模化装车;硫化物电解质室温离子电导率高、机械性能良好,易于构建全固态电池,但空气稳定性较差,合成工艺复杂,对环境要求较高导致生产成本高,尽管技术难度很高但电池性能优异,头部企业已有数十年技术积累,一旦突破将形成较高的技术壁垒,长远来看潜力巨大;聚合物电解质路线大概率作为前两种路线的补充,与氧化物和硫化物复合以改善电解质/电极界面柔性,提升电池循环性能。

1.1.4项目建设的有利条件

(1)政策优势

国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》。意见明确,“十四五”时期,基本建立推进能源绿色低碳发展的制度框架,形成比较完善的政策、标准、市场和监管体系,加快推动我国能源绿色低碳发展。

工信部等六部门联合印发《关于推动能源电子产业发展的指导意见》(工信部联电子〔2022〕181号),在“新型储能电池产品及技术供给能力提升行动”中明确提出推进固态电池研发和应用,固态锂电池进入快速发展期。

(2)产业优势

净月高新区致力于发展环境友好型产业,形成了以现代服务业和高技术产业为主导的产业格局。区域内高端车辆保有量较高,拥有4S店产业集聚区。现有世界500强企业26家、省内行业领军企业35家,吉视传媒、一汽进出口总部、一汽金融总部、吉林烟草等100多家总部企业落户净月,东北亚总部基地已初具规模;东北证券、森工金融、开犁网、沃尔玛、麦德龙、喜来登、五洲国际等近300家金融服务企业、200家电子商务企业和千余家商业服务场所。

(3)科技人才优势

净月高新区拥有最优质的科技创新资源,域内汇集了15所高等院校,有在校大学生20万人,占全市的42.7%、全省的36.3%;有国家高新技术企业333家,省级、市级科技型小巨人企业分别达到46家和83家;建有孵化载体30个,其中省级以上孵化载体14个,总面积达到32万平方米,累计孵化企业超1100家,在孵企业645家,津长双创服务中心(吉浙合作创新服务中心)、上市企业加速器、净月众创大厦等载体孵化效应不断增强;建成国家级研发服务平台12个、省部级研发服务平台147个、市级以上重点科研机构9个,企业研发平台35个,一线科研人员总数近4万人,是长春市乃至吉林省重要的人才培养、实验研发、成果转化基地。

1.2项目建设内容及规模

项目占地面积1万平方米。主要建设固态锂电池研发中心、中试车间及智能工业厂房及相关配套设备设施等。

1.3项目总投资及资金筹措

项目总投资20000万元,其中建设投资16000万元。

1.4财务分析及社会评价

1.4.1主要财务指标

项目达产后,年销售收入14214.64万元,利润4264.39万元,投资回收期5.69年(税后,含建设期1年),投资利润率21.32%。

说明:表中“万元”均为人民币

1.4.2社会评价

项目建成后能够对区域新能源设施建设起到促进作用,能够增强区域科技创新能力,推动区域电池技术研发和应用。项目投产运营后,能够将各生产要素统筹规划,整合上下游配套产业等相关业务资源,采用国内领先的新能源技术,有效提高产能,降低产业链综合运营成本,提升产业生产效率及竞争力。项目建成后有利于带动当地劳动者就业,能够提供各层次岗位500余个,对缓解就业压力、扩大就业群体、增加劳动收入都有积极的作用。

1.5合作方式

合资、合作

1.6需外方投资方式

资金、设备、技术

1.7项目建设地点

长春净月高新技术产业开发区

1.8项目进展情况

已编制项目合作计划书

2、合作方简介

2.1基本情况

名称:长春净月高新技术产业开发区

地址:长春市南关区永兴街道福祉大路1572号

2.2概况

长春净月高新技术产业开发区成立于1995年8月,原名长春净月潭旅游经济开发区。2012年8月,经国务院批准,晋升为国家级高新技术产业开发区。全区下辖3个整建制镇和7个街道办事处,区域面积444平方公里,总人口44万人。净月高新区拥有亚洲最大的人工森林,林水面积243平方公里,占区域总面积的51%,形成了“三面环林水、一面接主城”的生态体系格局。净月高新区文化底蕴深厚,旅游资源丰富多彩,坐落有净月潭国家森林公园、伪满皇宫博物院、长影世纪城3个5A级景区以及农博园、天怡温泉、凯撒森林温泉、慢山里研学基地4个4A级景区,有长春中国光学科学技术馆、吉林省博物院、吉林省科技馆等12座各级各类博物馆及16处文物遗址。净月高新区汇集了15所高等院校,8个国家级、省级重点科研机构、12个国家科技研发平台、147个省部级研发服务平台。净月高新区城市配套区面积65平方公里,建成区50平方公里,生态大街、福祉大路、净月大街、临河街等“三纵六横”主干道路与穿城而过的三环、四环和绕城高速,形成了较为完善的交通网络体系。净月高新区先后获得国家服务业综合改革试点区、国家电子商务示范基地、国家广告创意示范园区、国家现代服务业数字媒体产业化基地、国家信息消费试点区、国家级文化和科技融合示范基地、国家智慧城市试点等“国家级称号”。

2.3联系方式:

联系人:杜呈举

联系电话:0431-85828795

联系单位:长春净月高新技术产业开发区投资促进四局

通讯地址:长春净月高新技术产业开发区福祉大路1572号

邮政编码:130122

项目所在市(州)联系方式:

联系单位:长春市合作交流办公室

联系人:张俊杰

联系电话:15704317930

传真:0431-82700590

邮箱:xmc82763933@163.com