中國粉體網訊 “固態(tài)電池將成為三元電池的顛覆者�！� 國家工信部培訓中心汽車專家張翔曾如此論斷，他認為固態(tài)電池將成為電動汽車取代傳統(tǒng)燃油汽車的利器。而如今，固態(tài)電池的產業(yè)化進程正在加快，企業(yè)的投資熱情也在不斷升溫。
（電池素材 來源網絡）
固態(tài)電池將迎投產小高潮
近日，輝能科技與南都電源就固態(tài)電池生產技術授權合作案達成初步共識，輝能科技授權能量密度約240Wh／kg的固態(tài)電池電芯生產技術給南都電源，并提供生產所需之核心設備與材料，而南都電源將建國內首條1GWh規(guī)模的固態(tài)電池生產線。
此前輝能科技CEO楊思枏曾表示將采取“類高通商業(yè)模式”，授權固態(tài)電池專利技術及量產用之生產設備給電池廠和車企。楊思枏不無得意地指出：“通過IP授權模式，可以縮短產業(yè)研發(fā)固態(tài)電池的時間，我們有信心在兩三年內讓輝能固態(tài)電池技術逐步在全球開枝散葉�！�
電池中國網了解到，輝能科技其實早在2013年就實現了固態(tài)電池的量產，不過主要應用在消費電子領域，近兩年來則加速了在新能源汽車領域的布局。輝能科技于2013年在臺灣建成的G1工廠，是全球首家可以實現固態(tài)鋰電池卷片生產的產線，并計劃于2019年年底完成1GWh的擴建，屆時固態(tài)電池總產能將達1．5～2GWh。
而前不久，國內另一家電池企業(yè)江蘇衛(wèi)藍新能源電池有限公司（簡稱“江蘇衛(wèi)藍”）舉行了固態(tài)電池項目奠基儀式。該項目總投資5億元，一期投資1．8億元，計劃于2020年投產，建成后將形成年產0．1GWh固態(tài)電池生產線。如果按照這種節(jié)奏，近一兩年內固態(tài)電池產線或許將迎來一輪不小的投產潮。
實際上，除了輝能科技和江蘇衛(wèi)藍，國內鋰電池企業(yè)及材料企業(yè)，如寧德時代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電、江蘇清陶、力神電池、億緯鋰能、橫店東磁、珈偉股份、當升科技、贛鋒鋰業(yè)、貝特瑞等，也都布局了固態(tài)鋰電池技術開發(fā)。
特別值得一提的是，2018年11月蘇州清陶固態(tài)鋰電池生產線在江蘇昆山建成投產，可日產1萬只固態(tài)電池，能量密度可達400Wh／kg以上，預計在2020年進入動力電池應用領域，中國固態(tài)鋰電池產業(yè)化邁出了標志性的一步。
而在整車應用方面，2019年年初，天際汽車展出了國內首輛固態(tài)電池電動汽車ME7。天際汽車董事長兼CEO張海亮表示，天際固態(tài)電池將于2021年批量生產并裝車上市，電芯能量密度可以超過300Wh／kg。屆時，天際汽車將成為國內首家采用固態(tài)電池的主機廠，天際ME7也將成為國內首款以固態(tài)電池作為動力來源的新能源汽車。
在國際上，全球眾多知名企業(yè)包括豐田、松下、三星、三菱、寶馬、大眾、現代等也都已經大量投資固態(tài)電池，并且有不少企業(yè)采取了聯(lián)盟開發(fā)的模式。其中，日本的豐田、本田、日產、松下等23家汽車、電池和材料企業(yè)，計劃到2022年全面掌握全固態(tài)電池相關技術，到2030年前后將每千瓦時電池組的成本降至鋰電池的約30％。韓國三大電池廠商LG化學、三星SDI和SKI也組成聯(lián)盟，共同開發(fā)包括固態(tài)電池在內的下一代核心電池技術。
固態(tài)電池向三元發(fā)起攻擊
固態(tài)電池之所以能被業(yè)界廣泛看好，是因為其優(yōu)異的性能優(yōu)勢。作為在動力電池領域的領導者，日本和中國都計劃到 2030 年將動力電池電芯能量密度提升到 500 Wh／kg。而從理論上講，傳統(tǒng)的液態(tài)電解質鋰電池極限能量密度不可能高于500 Wh／kg，而全固態(tài)電池目前的能量密度已經能夠達到400 Wh／kg，預估最大潛力值可高達 900 Wh／Kg。
另外，除了能量密度的局限，當前主流的三元鋰電池安全問題也比較突出�！盁o論從化學結構，還是從電池結構來講，三元材料都非常容易發(fā)熱，有爆炸的風險。然而現階段，還沒有完善的解決辦法�！� 北京大學新能源材料與技術實驗室主任其魯表示。而固態(tài)電池在安全方面的優(yōu)勢非常明顯，固態(tài)電解質不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液，搭載固態(tài)電池汽車的自燃概率會大大降低。
不過固態(tài)電池要實現大規(guī)模商業(yè)化推廣，也存在不少障礙。據了解，固體電解質存在與電極間界面阻抗大，界面相容性較差，同時充放電過程中各材料的體積膨脹和收縮，導致界面容易分離等問題。正如江蘇衛(wèi)藍執(zhí)行總監(jiān)向晉所說，目前固態(tài)電池的主要問題還是界面問題。
L．E．K．（艾意凱）咨詢中國區(qū)合伙人，工業(yè)與高科技領域負責人滕勇也認為，目前固態(tài)電池的發(fā)展仍面臨著低離子電導率和高界面阻抗的技術瓶頸，在突破之前尚無法替代三元鋰電池體系。
不過，滕勇的看法還是比較樂觀，認為在兼顧能量密度和安全性能方面，固態(tài)電池技術優(yōu)勢非常顯著。他預計，固態(tài)電池將在2023－2025年之間開始實現商業(yè)化應用，并于2025－2030年實現規(guī)�；慨a。
而中國業(yè)內研究資深人士史晨星認為，固態(tài)電池等新型電池未來發(fā)展之路將經以下階段：2020年前采用高鎳正極＋準固態(tài)電解質＋硅碳負極實現300Wh／Kg，2025年前采用富鋰正極＋全固態(tài)電解質＋硅碳／鋰金屬負極電池實現400Wh／Kg，2030年前燃料／鋰硫／空氣電池實現500Wh／Kg。
雖然固態(tài)電池的商業(yè)化進程還有一段路程要走，三元電池也將長期占據新能源汽車動力系統(tǒng)的C位，不過戰(zhàn)斗已經打響了，固態(tài)電池已經向三元電池的陣地吹起了沖鋒號！
（中國粉體網編輯整理/小虎）
