鉅大LARGE | 點擊量:1883次 | 2019年12月25日
國內(nèi)外全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進展如何?目前面臨哪些問題?
在我國動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、全球汽車電動化趨勢日益明顯的形勢下,全球固態(tài)電池公司如雨后春筍紛紛涌現(xiàn),日本、美國、德國等國家科研機構(gòu)和眾多企業(yè)加快了全固態(tài)鋰電池的研發(fā)投入,多家世界著名汽車企業(yè)2017年相繼宣布,2020~2025年全固態(tài)鋰電池將量產(chǎn)上車。
全固態(tài)電池專利情況
1990年至今固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)公開的專利數(shù)目達到1926件,其中全固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)@麛?shù)目達到871件,占比約45%。下圖是固態(tài)電池及全固態(tài)電池專利數(shù)目對比
從數(shù)量上來看,固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)@麛?shù)目由2007年26件增長至2017年273件,增長超過10倍,同時全固態(tài)電池專利數(shù)目占比由零提升至近一半,尤其是近三年來,固態(tài)電池專利數(shù)每年都開始超過200件,說明固態(tài)電池尤其是全固態(tài)電池的研發(fā)越來越受到各方面的重視。
從地域上看,日本目前擁有固態(tài)電池專利916件,占比接近一半,領(lǐng)先優(yōu)勢較大。其次美國和中國分別擁有398件、362件,身位接近。韓國擁有100件位居第四。全固態(tài)電池方面,日本擁有專利657件,占比75%,領(lǐng)先優(yōu)勢更加明顯。中國、韓國分別擁有專利128件、37件;美國在全固態(tài)電池領(lǐng)域稍弱,僅擁有29件專利。其中日本和韓國的全固態(tài)電池專利的持有主體情況是以產(chǎn)業(yè)界為主導(dǎo),而中國仍以科研機構(gòu)與高校為主導(dǎo)。
韓國
為大幅降低動力電池起火風(fēng)險,三星SDI提出了全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展藍圖。全固態(tài)電池因其電解質(zhì)是固體,能夠完全分離正極和負極,具有極高的安全性,將可大幅降低電池起火的可能性。同時,全固態(tài)電池一次充電行駛里程可能達700公里以上。三星SDI總經(jīng)理全永鉉(音譯)表示:為了在未來電動汽車市場占有領(lǐng)先優(yōu)勢,我們將通過開發(fā)基于尖端技術(shù)的差異化產(chǎn)品來引領(lǐng)電動汽車的普及化,力爭擁有技術(shù)競爭主導(dǎo)權(quán)。
德國
2018年11月,德國總理默克爾將計劃撥發(fā)10億歐元用于支持德國的一家電池生產(chǎn)商,同時也將資助一家電池研發(fā)機構(gòu),用于開發(fā)下一代的固態(tài)電池。其中,大眾和寶馬公司也在大力發(fā)展固體電池,可能從2024或2025年開始批量生產(chǎn)。
美國
美國主攻基于聚合物和氧化物固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)鋰電池的研發(fā)路線,美國先進電池聯(lián)合會(USABC)提出在2020年將電芯能量密度提高至350Wh/kg。一些初創(chuàng)的電池企業(yè)如Sakit3、SEEO、QuantumScape和SolidPower等紛紛宣布在高能量密度全固態(tài)鋰電池研發(fā)方面取得重大進展。
中國
當(dāng)升科技,正在持續(xù)關(guān)注固態(tài)鋰電前沿技術(shù)信息,并已開展前瞻性開發(fā)工作,預(yù)計2025年以后固態(tài)鋰電可逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
寧德時代,在聚合物固態(tài)鋰金屬電池和硫化物基固態(tài)電池方向分別開展了相關(guān)的研發(fā)工作并取得了初步進展,其在固態(tài)電池上的思路是對正極材料做了保護,提高兼容的問題。
比亞迪,曾于2017年8月申請了一種全固態(tài)鋰離子電池正極復(fù)合材料及固態(tài)鋰離子電池發(fā)明專利,并在2018年1月表示正在積極推進固態(tài)電池項目商用。