鉅大LARGE | 點擊量:1196次 | 2020年03月07日
固態(tài)電池的技術儲備
我國科學院物理研究所研究員陳立泉指出:“想要達到2020年及以后的動力鋰電池能量密度發(fā)展要求,實現(xiàn)能量密度大于500Wh/kg的目標,現(xiàn)有的液體電解質(zhì)電池體系恐怕無能為力。作為下一代面向500Wh/kg的電池技術路線,固態(tài)電池體系的研發(fā)已成為剛需。新能源汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展要新的技術儲備,固態(tài)鋰離子電池則有望成為下一代車用動力鋰電池主導技術路線,它不只是未來二次電池的重要發(fā)展方向,也是當前的重要任務?!?/p>
液態(tài)鋰離子電池觸及安全和能量密度天花板,國內(nèi)外眾多電池公司探尋下一代動力鋰電池的解決方案。至少現(xiàn)在,比較多項電池正負極材料和技術后,固態(tài)電池被視為最有希望突破鋰離子電池瓶頸的電池。本次獲諾獎的Goodenough先生是全固態(tài)電池的堅定支持者,多年來從事全固態(tài)電解質(zhì)的研究。
為更好解決當前電動汽車電池所面對的各類問題,汽車產(chǎn)業(yè)中許多公司都把眼光了瞄向了下一代汽車電池技術。
尤其在今年,固態(tài)電池的聲音格外響亮。國內(nèi)造車新勢力蔚來、愛馳與輝能簽下固態(tài)電池樣車開發(fā)協(xié)議,哪吒汽車與清陶達成合作。歐洲,寶馬投資了美國電池公司SolidPower;大眾投資QuantumScape,可能從2024或2025年開始批量生產(chǎn);雷諾到2025年將使用鈷含量為零的固態(tài)電池。
日本,豐田、松下等23家汽車、電池和材料公司及15家學術機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)電動汽車全固態(tài)鋰離子電池。韓國,LG化學、三星SDI和SKI聯(lián)手開發(fā)固態(tài)電池、鋰金屬電池和鋰硫電池。
從熱失控的角度出發(fā),固態(tài)電池相比現(xiàn)在的液態(tài)電池更為安全。固態(tài)電解質(zhì)或混合電解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì),避免內(nèi)部短路的產(chǎn)生,強化安全性。
目前電池公司開發(fā)的固態(tài)電池前面沒有加“全”字。全固態(tài)電池受制于技術和成本,難以量產(chǎn)。因此類固態(tài)電池作為過渡產(chǎn)品,從解決電池安全入手,到實現(xiàn)規(guī)模效應,降低固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的成本。
在《能量密度高,成本低……這是真實的固態(tài)電池嗎?》一文中,NE時代記者通過采訪和資料搜集等途徑,盡力挖掘固態(tài)電池的真實樣貌。我們了解到,固態(tài)電池相比液態(tài)鋰離子電池最明顯的優(yōu)勢是安全。但在電芯層面它的技術還沒有成熟到打開能量密度大幅提升的大門。
到大家關心的產(chǎn)業(yè)化進展方面,國內(nèi)固態(tài)電池公司普遍處于中試階段,2023年至2025年是固態(tài)電池能夠規(guī)模量產(chǎn)的起始時間段。
固態(tài)電池基本上是下一代電池技術儲備中走得最靠前的動力鋰電池。但它的未來存在一些不明朗的因素,要一步步地攻克。
液態(tài)鋰離子電池平衡術待練,固態(tài)電池技術不成熟,但我們對這些技術的突破又充滿期待。三位鋰電元老的諾獎正是誕生于希望與質(zhì)疑同在的時刻。這份諾獎更像是對鋰離子電池過往的認可,對未來的鼓勵。
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