钜大LARGE | 点击量:849次 | 2020年02月24日
崭露头角的固态电池
技术从来都是螺旋式上升,突破并非一朝一夕。
八月二日,大众集团首席执行官赫伯特迪斯声称,大众集团将在欧洲建厂生产固态电池,并有望在2024-2025年间实现量产;而日前美国能源部直接财政拨款910万美元给通用汽车用于研发,并表明其中200万美元要与固态电池开发有关;八月二十二日,蔚来汽车与辉能科技战略钜大锂电合作协议,双方将共同打造采用辉能MAB固态电池包的样车。未来双方将围绕固态电池的生产等展开进一步的合作。
一系列迹象表明,国内外汽车厂商都开始对固态电池加大投入。其根本原因是锂电技术的部分局限性,固态电池的盈利前景巨大。
一、锂电的技术局限
中汽协数据显示,七月我国新能源乘用车销售6.7万辆,环比下降51.4%,同比下降9.4%。
我国新能源汽车销量七月份遇冷,表面上看是受政策补贴下降影响,其实还是核心的锂离子电池技术局限,性价比还不够高,安全性受质疑,产品优势不够明显。
因此要想保住销量,在无补贴时代活得更好,锂离子电池必须降成本,实现高安全性、高能密度、轻重量等目标。
就目前情况看,正极材料已转向高镍三元发展;负极材料虽集中于石墨材料,但也向硅碳负极进行过渡。
不过正负极材料性能即使足够好,能量密度还是会止步于400Wh/kg,这是由正负极材料的理论容量所决定的。
相反,固态电池其碱金属电极能新增能量密度,还能延长使用寿命,同时固态电解质的传输效率高,不会发生过热爆炸,有充分的安全性。
二、安全性能为主
尽管今年七月销量遇冷,但总体来看新能源汽车销量依旧逐年增长。
新能源汽车发生安全事故,其中电池自燃占31%,这让潜在消费者顾虑重重,也影响新能源汽车发展进程的推进。
新能源汽车的安全性,牵动着市场消费者的心,很容易产生负面影响,毕竟没有人愿意拿生命去买车。
而选用固态电解质,将会有效降低电池自燃风险。
现在各国车企都在大力研发固态电池技术,某种程度上,就是试图用高安全性这个护城河,拦截竞争对手,占领更多市场。
三、固态电池发展路线
固态电池采用不可燃的固态电解质替换可燃性的有机液态电解质锂离子电池,将会大幅提升电池系统的安全性,同时能够更好适配高能量正负极并减轻系统重量,实现能量密度同步提升。可以说很好地弥补了锂离子电池的上述两大技术局限。
在各类新型电池体系中,固态电池是距离产业化最近的下一代技术,这已成为产业与科学界的共识。
固态电池的发展过程,本质上是减少液态电解液使用,从半固态到准固态,最终迈向无液体的全固态电池。
固态电池电导率高,机械强度高,能量密度高,但电极和电解质界面还存在研究难点,大规模产业化、降低成本等难题还有待攻克。但固态电池已经迈出产业化的步伐。
有利的一面是国内锂离子电池领域有对应的技术积累和产业资源,可协助实现小部分商业化的固态电池产品。不利的一面是成本和应用领域受限,比较传统锂电暂未形成足够的竞争优势。
四、固态电池应用
固态电池是锂离子电池技术发展的必然结果,在特定应用领域,完全可以替代现有锂电产品。
固态电池体积小,有望率先发挥安全与柔性优势,优先在成本敏感度小的微电池领域扩展,如RFID、植入式医疗设备、无线传感器等。
然后随着技术和产品成熟,固态锂离子电池成本降低,再加上高能密度和体容量小,可装载于行程较短的家用乘用车、公交车,作为动力锂电池使用。
最后大规模踏入电动汽车与储能市场,从高端品牌往下锂离子电池渗透,实现下游需求的全面爆发。
固态电池技术的突破,将会给包括新能源汽车在内的许多应用领域带来巨大收益,形成至少万亿级规模市场。
固态电池,才刚崭露锂离子电池厂家头角,未来的路还要时间磨练。
东莞市钜大电子有限公司成立于2002年,总部位于我国广东省东莞市南城区高盛科技园,是一家为全球用户在移动电源、储能电源、动力电源和备用电源的个性化需求,供应特种锂电系统定制化方案和产品的国家级高新技术公司。