中国粉体网讯 由于全球气候暖化,世界主要国家与地区皆致力于推动电动车发展以替代内燃机车。锂离子电池是电动车核心部件,也是产业发展上的兵家必争之地。当前各国与主要锂电池供应商的发展计划,如下图所示。目前锂离子电池的能量密度已经达到300 Wh/kg。2030年锂离子电池能量密度将达到500 Wh/kg。中国台湾将锂离子电池发展列为重点研发项目。富士康母公司鸿海集团(鸿海科技集团)也将锂离子电池开发作为电动车产业布局重点。现有液态电解质容易发生漏液与燃爆等问题,利用无机固态电解质替换液态电解质可有效提升电池安全性。本文简要论述当前固态电池市场主要生产厂商及其技术路线。
锂离子电池发展历程
当前固态电解质开发主要为三个技术路线:硫化物、氧化物与聚合物。硫化物固态电解质离子导电率高,但空气稳定性差;日本丰田公司与日本国立材料研究所合作开发硫化物固态电解质多年,为行业翘楚;此外,锂离子电池巨头宁德时代亦投入硫化物固态电池开发中。氧化物固态电解质离子电导率不如硫化物固态电解质高,但空气稳定性强;清陶能源多年投入石榴石型氧化物固态电解质开发,为氧化物固态电解质产业化龙头。而聚合物固态电解质柔韧性强,制备成本低,可与无机固态电解质粉混合成复合固态电解质;北京卫蓝投入原位固态化聚合物固态电解质开发多年,其为聚合物固态电解质开发代表。
鸿海集团于2021年进入电动车领域,并将电池、电机与电控视为电动车布局重点,其宣布开发氧化物固态电解质搭配高电压镍锰尖晶石正极材料的无阳极电池,引起学术界与产业界广泛关注。
2021年1月25日,据当地媒体报道,继MIH平台、机构件、铝合金冲压技术等陆续到位后,鸿海集团已启动动力电池研发工作,集团内部已明确定计划,由旗下负极材料厂荣炭领衔,并储备发展当红的固态电池技术,预计2024年推出100%自主研发的商用固态电池。
在HHTD 2020大会上,鸿海集团首席产品官萧才祐高调宣布,该公司与宁德时代和SES等合作伙伴在电池方面取得了巨大进步。萧才祐在发布会上并未透露哪些合作伙伴将生产这种新型固态电池(SSB),该电池使用氧化锰锂镍(LMNO)作为正极,硅碳(SiC)作为负极。
据悉,富士康的电解质将由一种金属氧化物陶瓷薄膜组成。自2017年以来,该公司一直在研发这种材料。根据富士康的声明,这种电解质能够将电池使用周期延长10%、重量减少50%,并缩减近17%的体积。
此外,辉能科技为台湾最早进入固态电池开发公司之一,是世界上第一家大规模生产固态锂陶瓷电池的公司。其氧化物陶瓷固体电解质技术具有兼顾安全、高能量密度、易于扩张生产规模的特点,已申请及获得的专有技术在全球拥有480多项专利。
辉能科技至今已有15年的研发和制造经验,其自动化卷式固态电池试产线于2017年投产,为全球最早启动量产的固态电池厂,至今已出货超过百万片固态电池芯至各应用市场,自动化试验产线已经为全球汽车制造商提供了近8,000个固态电池样品,用于测试和模块开发,具有较高的产品成熟度。至2022年底,辉能科技预计设置GWh级别电池产能的工厂,随后将在全球主要市场进行产能扩张计划。凭借其在固态电池研发和制造领域的积累,辉能科技是梅赛德斯-奔驰保持其在电池技术领域领先地位的有力合作伙伴。
参考来源:
新浪汽车:鸿海入局 富士康承诺在2024年推出商用固态电池
材料世界网:全固态锂离子电池产业化进展
同顺-深研所:颠覆还是泡沫?固态电池年内量产 小康股份逆风涨停!新华网批浮夸炒作风
36氪出海: 辉能科技获梅赛德斯-奔驰近亿欧元投资,携手深化固态电池技术开发合作
(中国粉体网编辑整理/青黎)
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