鹿死谁手,固态电池说了算


来源:中国粉体网   星屑

[导读]  随着化石能源的枯竭,人们环保意识的加强,电动汽车应运而生。经过不断地改进与尝试,锂离子电池正逐步趋向顶峰。

目前来看,锂离子主要分为两大类,一类是使用隔膜与液态电解质的液态电池,一类是是使用固态电解质的固态电池。


液态电池在经过几代产品的更替后,已经趋向极限能量密度,在续航里程上已经不会有太大改变, 而且产业链很完整,已经实现大规模应用与商业化。固态电池相较于液态电池来说,商业化还有一段距离,但是无论是安全性能还是续航里程上,都是液态锂电池无法比拟的。 正因为如此,不管是整车厂商,还是电池企业,甚至是一些“外行”企业纷纷开始研发固态电池。群雄争霸,千亿市场大战在即。


蔚来NIO Day


蔚来NIO Day发布了ET7以及一些核心技术。现场还发布了全新150kWh电池包。该电池包采用固态电池,其电芯密度达到 360Wh/kg,电池包能量密度提升了50%,150kWh电池包的使用将为蔚来ET7带来超1000公里的续航,相比现行的液态电池,固态电池在安全性上有大幅度的提升,预计2022年第四季度交付。虽说未来使用的是含有少量隔膜与电解液的半固态电池,但是如果真的能够达到承诺的1000km续航,对市场而言也是不小的冲击。




丰田固态电池汽车2021年亮相


丰田的固态电池技术一直受到极高的关注,这项具备10分钟充满电的高效能电池技术,预计将随明年丰田e-TNGA平台的量产纯电动车一起首发。丰田计划2021年公开搭载全固态电池的试制车,开始进行性能测试,目前研发的全固态电池车辆续航距离为500公里,相同条件下是搭载锂离子电池车辆2倍以上。关于固态电池未来的规划,丰田内部人士此前透露,希望在2025年前将固态电池量产。目前最大的问题在于解决成本问题,未来成本需要低于100美元/kWh才能与燃油车抗衡,丰田会通过与松下成立的合资企业泰星来推动固态电池业务的发展。  



QuantumScape固态锂金属电池已达成千次循环测试目标


QuantumScape不久前宣布了正在测试的固态电池的另一项鼓舞人心的重要更新,由该公司在 Twitter 上披露的线索可知,QS 已经完成了 1100 次循环测试。若以标称续航 300 英里(约 480 公里)的电池组为例,相当于动力电池可在生命周期内行驶 30 万英里(约 48 万公里)。若换成标称续航 500 英里(约 800 公里)的电池组,则相当于可行驶 50 万英里(约 80 万公里)。据悉,QuantumScape 的锂金属电池采用了特殊的“阳极”设计。充电的时候,固态锂金属电池可从阴极提取锂离子、然后沉积(电镀)在阳极集电器上,在初始充电周期中形成一个“临时阳极”。在放电的时候,阳极集电器又会在该过程中缓慢失去锂,无需动用传统锂电池的碳或硅阳极。由于未在阳极上使用过量的锂,QuantumScape 得以进一步提升了固态锂金属电池的能量密度。



百家争鸣


赣锋锂业认为固态电池可以很好满足未来新能源汽车的发展需求,他们目前和中科院宁波材料所合作,已经在固态电池技术方面拥有了较长期和全面的技术积淀,尤其在固态电池产业化方面走在了行业前列。其研发的电池已经通过了多家权威第三方的全面评测,已经和车企进行应用对接。另外,苏州清陶、北京卫蓝新能源等公司在固态电池研发上也走在了世界前列。


日本企业也在固态电池领域持续发力,包括日立造船、富士通、TDK以及丰田汽车(TM.US)、松下(PCRFY.US)等公司都在积极布局固态电池领域。尤其是松下公司,据媒体报道,丰田与松下在2020年已经合作成立了一家合资企业—— Prime Planet Energy & Solutions,将开发和生产棱柱形锂离子电池以及固态电池和“下一代”电池。此外,它还联合比利时研究机构IMEC开发出了体积能量密度为425h/L的固体电解质锂离子充电电池。



虽然目前全固态电池技术也还面临诸多技术挑战,包括固态电池界面问题、高性能电池材料开发及工程化问题,还有尚未形成规模化的原材料和产业制造体系,以及量产成本高等。但相信在诸多新应用的推动下,在各领域公司的研发努力下,固态电池的大规模普及也会很快到来。


参考资料:


斗车. 固态电池发布,蔚来ET7续航超1000km,能治好“续航焦虑症”吗?

cnBeta.QuantumScape固态锂金属电池已达成千次循环测试目标.

EV视界. 10分钟充满电!丰田固态电池技术将于2021年首次亮相.

TechSugar.聚焦下一代电池明星:全固态电池.


(中国粉体网编辑整理/星屑)

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