中國粉體網訊 新能源汽車作為代步工具,續(xù)航里程是人們比較關心的問題,而續(xù)航里程又與動力電池的能量密度密切相關。動力電池是新能源汽車的“心臟”,只有不斷提升電池能量密度才能保證續(xù)航里程,這是新能源汽車取代傳統(tǒng)燃油汽車的關鍵。
由于傳統(tǒng)液態(tài)動力電池,采用電解液作為離子傳輸介質,容易產生鋰枝晶刺破隔膜,引發(fā)燃燒甚至爆炸的危險。因此采用固態(tài)電解質的固態(tài)電池是一個更理想的選擇。不僅是出于安全考慮,更是在電池能量密度上取得了關鍵性的突破。
固態(tài)電池主要技術路線分為三類,聚合物材料生產工藝接近現(xiàn)有設備,氧化物導電率高于聚合物,但固固接觸不良,硫化物離子導電率最高,是全固態(tài)電池未來最可能的技術路線,但離子產品成本/價格非常高、空氣穩(wěn)定性較差。
產業(yè)化進度方面,中日韓歐美共53家企業(yè)布局研發(fā)固態(tài)電池,其中9家專注硫化物固態(tài)電池。中國氧化物固態(tài)電池技術全球領先,龍頭臺灣輝能、江蘇清陶、北京衛(wèi)藍、贛鋒鋰業(yè)已有產品商用;美國初創(chuàng)公司中Solid Power預計固態(tài)電池上市2021年,裝車時間2026年,QuantumScape主打1000Wh/L以上、380-500Wh/kg的高能量密度;日本舉全國之力,聯(lián)合豐田、松下等公司和高校發(fā)展硫化物固態(tài)電池,預計2025、2030硫化物全固態(tài)電池在日本動力電池市場的滲透率分別達50%、95%以上;韓國三星已經開發(fā)出60℃下1000多次循環(huán)的硫化物全固態(tài)電池。
固態(tài)電池會完全取代電解液和隔膜,但正負極活性材料還是保持原有材料體系,到全固態(tài)技術下可能電池制備工藝會有大的改進,但對充換電不會有大影響。當前固態(tài)電池在安全性、能量密度、工作溫度范圍、倍率性能、循環(huán)壽命等各類指標全方位優(yōu)于當前液態(tài)電池,定位也是全方位取代鋰離子電池,只待成本降低。
目前會有不少公司生產固態(tài)電解質相關材料,主要是面向科研院所,至多是公斤級的制備,像硫化物領域我國有寧波鋒鋰硫化物固態(tài)電極材料銷售。伊諾凱和凱亞達是在經銷硫化物材料,氧化物現(xiàn)在是科晶在經銷鋰鑭鋯氧以及磷酸鈦鋁鋰的材料,聚合物包括青島能源所崔光磊老師團隊,氧化物的郭向欣老師團隊有在做公斤級制備和銷售,F(xiàn)在其制備和銷售并沒有太多。正負極材料可以直接向現(xiàn)有的正負極材料生產商采購并做簡單處理后用于固態(tài)電池中,比如杉杉、當升、格林美、巴斯夫、住友、優(yōu)美科,負極有貝特瑞、璞泰來、國軒高科、日立化成等,固態(tài)電池材料很多企業(yè)自己在做并有所購買,自己做的程度比較大。另外電芯等組件和現(xiàn)有鋰離子電池兼容可以外購。
參考資料:
價值投機者.固態(tài)電池:深度剖析.
(中國粉體網編輯整理/星屑)
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