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        行業新聞

        固態鋰電池技術有望搶占市場先機

        來源:存能電氣  日期:2020-05-26 09:21  瀏覽量:

        固態鋰電池技術有望搶占市場先機。目前,固態電池領域市場參與者眾多,車企、電池企業、投資機構、科研機構等在資本、技術、人才三方面進行博弈。隨著越來越多的企業加入,固態鋰電池產業化進程不斷加速,固態電池商業化應用進程有望加速,率先布局相關技術的公司有望搶占市場先機。

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        固態鋰電池技術有望搶占市場先機

        鋰離子電池最近一個時期仍將是動力、消費電子和中小規模儲能的最好選擇,高鎳/硅基體系是300Wh/kg電池體系的首選。然而,日、美、中三個主要電池生產國先后制訂了高能量密度池的研發目標,希望在2020年展示能量密度達到400~500Wh/kg的原型器件,并在2025~2030年實現量產。各國為實現既定的高能量密度的目標,均在積極地進行新型電池技術的研發及應用。

        中國提前布局,部分企業已進入固態鋰離子電池(半固態電池)中試階段,2025年前可能實現固態電池量產。中國早在十年前已著手布局固態電池產業,多家電池廠商固態電池技術領先,越來越多的企業參與固態電池研究。國內車企聯合電池企業,新興電動車制造商步伐較快,2025年前電動汽車有望搭載固態電池。造車新勢力憑借自身強大的實力、多維度跨界與全方位創新嶄露頭角,大有領跑之態。

        日韓企業抱團研發,豐田計劃2022年實現搭載固態電池的電動汽車量產。由于意識到固態電池潛力巨大,日本很早就開始進行研發,目前全球范圍內日本企業的固態電池技術較為領先。韓國技術領先的三大電池企業也選擇聯合研發固態電池??梢钥闯?,日韓無論是電池企業還是車企,在保有獨立研發團隊的基礎上,在固態電池的研發方面大多采用“抱團取暖”方式。

        固態鋰電池的優點

        1、安全性能高:與傳統鋰電池相比,固態鋰電池不易發生短路,體系溫度相對較低,因此產品爆炸概率更低;

        2、能量密度大:固態電解質不僅有較好的電化學性能,還有較小體積、較優異的穩定性,因此可以裝更多的高電壓正極材料,使能量密度大大提高;

        3、循環性能好:使用固態電解質后,鋰電池在充放電過程中不會形成SEI膜(固體電解質介面膜)和出現鋰枝晶現象,這樣大大提升了產品的循環性和使用壽命;

        4、具備柔性優勢::固態鋰電池可以制備成薄膜電池和柔性電池,相對于柔性液態電解質鋰電池封裝更為容易、安全,未來可應用于智能穿戴和可植入式醫療設備等;

        5、更強的能量密度:固體電解液物理性能好,有效能夠抑制鋰單質直徑生長組成的短路故障情況,促使能夠采用理論容量更強的金屬電極,固態電解質的工作電壓窗口更寬,能夠運用電位更強的材料做正極而不吝焦慮電解質溶液分化情況。

        “里程焦慮”這一短板已成為新能源汽車進一步推廣普及的主要障礙,而現有的鋰電池材料體系很快就要觸碰到能量密度的“天花板”。盡管國內外車企和動力電池企業均看好固態電池,但業界對其最為樂觀的預計也要到2025年之后才能商業化應用,而要技術完全成熟則可能要等到2030年以后。

        固態電池的路還有點遠,對于新能源汽車及動力電池企業來說,尋找其他能更快商業化的鋰電新材料體系也非常必要。集高能量密度、高理論比容量、低成本及環境友好于一身的鋰硫電池便是備選項之一。但鋰硫電池頗受詬病的“穿梭效應”一直讓其沒有走出實驗室,應用到新能源汽車領域。

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