鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1516次 | 2021年06月08日
固態(tài)電池研究重大突破及其影響解析
人類社會(huì)的進(jìn)步離不開(kāi)社會(huì)上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開(kāi)我們的設(shè)計(jì)者的努力,其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成,比如固態(tài)電池。目前鋰離子電池的安全問(wèn)題仍未解決,于是固態(tài)電池就成為下一代鋰電技術(shù)的方向。到2030年,固態(tài)電池的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將超過(guò)60億美元,“固態(tài)電池”將成鋰電行業(yè)顛覆者。
固態(tài)電池研究重大突破!
固態(tài)鋰離子電池被認(rèn)為是下一個(gè)領(lǐng)域。在全球許多優(yōu)秀專家學(xué)者,數(shù)家科研機(jī)構(gòu),公司以及大量研發(fā)資金的支持下,固態(tài)鋰離子電池的戰(zhàn)略制高點(diǎn)都集中在技術(shù)專利上。為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性批量生產(chǎn),發(fā)起了一場(chǎng)艱苦的戰(zhàn)斗。由大眾汽車公司和比爾·蓋茨支持的初創(chuàng)公司QuantumScape宣布了其最新固態(tài)電池的驚人性能數(shù)據(jù)。據(jù)說(shuō)它可以將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程新增80%,并在15分鐘內(nèi)可以充電多達(dá)80%的電量。
與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比,這次開(kāi)發(fā)的固態(tài)電池有了顯著改進(jìn):它們不僅可以將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程新增80%,而且可以更快地充電(可以在15分鐘內(nèi)充滿電)80%容量,關(guān)于鋰離子電池通常為40分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間),并且在800次充電后可以保持80%以上的容量,而不會(huì)顯著惡化。
南都電源已與行業(yè)領(lǐng)先的制造商輝能科技公司簽署了固態(tài)電池生產(chǎn)技術(shù)許可協(xié)議,并將建設(shè)一條1GWh規(guī)模的固態(tài)電池生產(chǎn)線。贛鋒鋰業(yè)第一代2億瓦特小時(shí)固態(tài)電池中試生產(chǎn)線已成功投產(chǎn),產(chǎn)品性能已完全達(dá)到公司固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的樣品水平。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
國(guó)軒高科公布了固態(tài)電池的時(shí)間表,表示將在兩年內(nèi)引入相關(guān)技術(shù),固態(tài)電池技術(shù)的迭代升級(jí)將從2022年開(kāi)始,以生產(chǎn)高安全性固態(tài)電池;2025年后,能量密度將超過(guò)800Wh/L,將出現(xiàn)400Wh/kg,全固態(tài)電池具有800次循環(huán)。
固態(tài)電池技術(shù)大突破對(duì)鋰電產(chǎn)業(yè)有什么影響?
全固態(tài)和半固態(tài)電池在速率性能,成本等方面可能沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力,并且工業(yè)化仍要時(shí)間。全固態(tài)和半固態(tài)電池在理論上仍然存在許多尚未解決的問(wèn)題。一個(gè)是在室溫下固體電解質(zhì)的鋰離子傳導(dǎo)率低,另一個(gè)是在固體電解質(zhì)和電極材料之間的較大的固相界面阻抗。
與液體電解質(zhì)相比,用于半固體電池的固體液體電解質(zhì)具有改善的安全性能。然而,通常,固體材料的離子電導(dǎo)率低于液體的離子電導(dǎo)率。因此,固液電解質(zhì)的鋰離子傳導(dǎo)性可能降低。降低速率性能。此外,由于諸如材料系統(tǒng)更新和生產(chǎn)過(guò)程的成熟度低等因素,新技術(shù)可能要一些時(shí)間來(lái)降低成本。
即使半固態(tài)電池已批量生產(chǎn),也不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的鋰離子電池行業(yè)出現(xiàn)太大影響。我們認(rèn)為,關(guān)于電池行業(yè)而言,半固態(tài)并不是破壞性的創(chuàng)新。用于車輛的半固態(tài)電池具有與消費(fèi)類電子聚合物電池相同的技術(shù)。同時(shí),蜂巢能源通告將表明凝膠電解質(zhì)和果凍電池已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)。我們認(rèn)為,半固態(tài)電池技術(shù)不會(huì)對(duì)現(xiàn)有模式出現(xiàn)太大影響;
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
有關(guān)隔膜連接,半固態(tài)電解質(zhì)仍然存在無(wú)法有效阻塞正極和負(fù)極觸點(diǎn)失敗的風(fēng)險(xiǎn),因此我們認(rèn)為仍然要隔膜。關(guān)于陽(yáng)極材料環(huán)節(jié),硅碳陽(yáng)極是陽(yáng)極材料公司的技術(shù)儲(chǔ)備之一;有關(guān)電解就液體連接而言,僅物理形式發(fā)生了變化,原始的溶質(zhì)和溶劑技術(shù)并未發(fā)生重大變化。
因此,我們認(rèn)為即使是半固態(tài)電池的商業(yè)應(yīng)用也不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)體系出現(xiàn)太大影響。一般而言:許多組織已經(jīng)宣布,將全固態(tài)電池商業(yè)化還為時(shí)過(guò)早,并且固態(tài)電池技術(shù)的重大突破暫時(shí)不會(huì)對(duì)現(xiàn)有鋰離子電池行業(yè)出現(xiàn)重大影響。固態(tài)電池的發(fā)展將促進(jìn)我國(guó)的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從領(lǐng)先者到并行者,將超越日本和韓國(guó)等傳統(tǒng)鋰離子電池大國(guó)。