中國粉體網(wǎng)訊 由于全球氣候暖化,世界主要國家與地區(qū)皆致力于推動電動車發(fā)展以替代內燃機車。鋰離子電池是電動車核心部件,也是產業(yè)發(fā)展上的兵家必爭之地。當前各國與主要鋰電池供應商的發(fā)展計劃,如下圖所示。目前鋰離子電池的能量密度已經達到300 Wh/kg。2030年鋰離子電池能量密度將達到500 Wh/kg。中國臺灣將鋰離子電池發(fā)展列為重點研發(fā)項目。富士康母公司鴻海集團(鴻?萍技瘓F)也將鋰離子電池開發(fā)作為電動車產業(yè)布局重點。現(xiàn)有液態(tài)電解質容易發(fā)生漏液與燃爆等問題,利用無機固態(tài)電解質替換液態(tài)電解質可有效提升電池安全性。本文簡要論述當前固態(tài)電池市場主要生產廠商及其技術路線。
鋰離子電池發(fā)展歷程
當前固態(tài)電解質開發(fā)主要為三個技術路線:硫化物、氧化物與聚合物。硫化物固態(tài)電解質離子導電率高,但空氣穩(wěn)定性差;日本豐田公司與日本國立材料研究所合作開發(fā)硫化物固態(tài)電解質多年,為行業(yè)翹楚;此外,鋰離子電池巨頭寧德時代亦投入硫化物固態(tài)電池開發(fā)中。氧化物固態(tài)電解質離子電導率不如硫化物固態(tài)電解質高,但空氣穩(wěn)定性強;清陶能源多年投入石榴石型氧化物固態(tài)電解質開發(fā),為氧化物固態(tài)電解質產業(yè)化龍頭。而聚合物固態(tài)電解質柔韌性強,制備成本低,可與無機固態(tài)電解質粉混合成復合固態(tài)電解質;北京衛(wèi)藍投入原位固態(tài)化聚合物固態(tài)電解質開發(fā)多年,其為聚合物固態(tài)電解質開發(fā)代表。
鴻海集團于2021年進入電動車領域,并將電池、電機與電控視為電動車布局重點,其宣布開發(fā)氧化物固態(tài)電解質搭配高電壓鎳錳尖晶石正極材料的無陽極電池,引起學術界與產業(yè)界廣泛關注。
2021年1月25日,據(jù)當?shù)孛襟w報道,繼MIH平臺、機構件、鋁合金沖壓技術等陸續(xù)到位后,鴻海集團已啟動動力電池研發(fā)工作,集團內部已明確定計劃,由旗下負極材料廠榮炭領銜,并儲備發(fā)展當紅的固態(tài)電池技術,預計2024年推出100%自主研發(fā)的商用固態(tài)電池。
在HHTD 2020大會上,鴻海集團首席產品官蕭才祐高調宣布,該公司與寧德時代和SES等合作伙伴在電池方面取得了巨大進步。蕭才祐在發(fā)布會上并未透露哪些合作伙伴將生產這種新型固態(tài)電池(SSB),該電池使用氧化錳鋰鎳(LMNO)作為正極,硅碳(SiC)作為負極。
據(jù)悉,富士康的電解質將由一種金屬氧化物陶瓷薄膜組成。自2017年以來,該公司一直在研發(fā)這種材料。根據(jù)富士康的聲明,這種電解質能夠將電池使用周期延長10%、重量減少50%,并縮減近17%的體積。
此外,輝能科技為臺灣最早進入固態(tài)電池開發(fā)公司之一,是世界上第一家大規(guī)模生產固態(tài)鋰陶瓷電池的公司。其氧化物陶瓷固體電解質技術具有兼顧安全、高能量密度、易于擴張生產規(guī)模的特點,已申請及獲得的專有技術在全球擁有480多項專利。
輝能科技至今已有15年的研發(fā)和制造經驗,其自動化卷式固態(tài)電池試產線于2017年投產,為全球最早啟動量產的固態(tài)電池廠,至今已出貨超過百萬片固態(tài)電池芯至各應用市場,自動化試驗產線已經為全球汽車制造商提供了近8,000個固態(tài)電池樣品,用于測試和模塊開發(fā),具有較高的產品成熟度。至2022年底,輝能科技預計設置GWh級別電池產能的工廠,隨后將在全球主要市場進行產能擴張計劃。憑借其在固態(tài)電池研發(fā)和制造領域的積累,輝能科技是梅賽德斯-奔馳保持其在電池技術領域領先地位的有力合作伙伴。
參考來源:
新浪汽車:鴻海入局 富士康承諾在2024年推出商用固態(tài)電池
材料世界網(wǎng):全固態(tài)鋰離子電池產業(yè)化進展
同順-深研所:顛覆還是泡沫?固態(tài)電池年內量產 小康股份逆風漲停!新華網(wǎng)批浮夸炒作風
36氪出海: 輝能科技獲梅賽德斯-奔馳近億歐元投資,攜手深化固態(tài)電池技術開發(fā)合作
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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