最近，大眾汽車(chē)集團(tuán)宣布，它已向斯坦福大學(xué)(StanfordUniversity)開(kāi)發(fā)固態(tài)電池的衍生公司QuantumScape追加投資2億美元，以加快固態(tài)電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)和商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。不久前，新的汽車(chē)制造力量——何忠公司與陶青能源達(dá)成全面深入的合作，共同推進(jìn)固態(tài)電池的研發(fā)和應(yīng)用。

今年以來(lái)，國(guó)內(nèi)外企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)行了頻繁的投資。然而，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，固態(tài)電池仍有許多問(wèn)題有待解決，而仁中的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還有很長(zhǎng)的路要走。

下一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)高地

在2018年投資1億美元后，大眾集團(tuán)再次做出巨大努力。斯坦福大學(xué)的子公司QuantumScape成立于2010年，其試制的全固態(tài)電池安裝在汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上，已經(jīng)完成了運(yùn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。大眾集團(tuán)預(yù)測(cè)，如果使用全固態(tài)電池，其電動(dòng)汽車(chē)模型“e-golf”的續(xù)航里程可以從現(xiàn)有的300公里增加到750公里。

固態(tài)電池技術(shù)是企業(yè)的下一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)高地。世界各地的許多汽車(chē)公司、動(dòng)力電池公司和科研機(jī)構(gòu)都致力于固態(tài)電池的研究。早在2017年，寶馬集團(tuán)就與固體動(dòng)力公司攜手開(kāi)發(fā)固態(tài)電池；豐田是一家較早開(kāi)發(fā)固態(tài)電池的汽車(chē)公司，預(yù)計(jì)將在2022年推出一款配備固態(tài)電池的車(chē)型；今年年初，戴姆勒宣布將與加拿大魁北克水電公司合作開(kāi)發(fā)固態(tài)電池技術(shù)，一旦固態(tài)電池達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)，該技術(shù)將用于戴姆勒電動(dòng)汽車(chē)。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

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%

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中國(guó)科學(xué)院院士高公開(kāi)表示，日本自2017年以來(lái)投入了大量研發(fā)資金，并努力在全國(guó)范圍內(nèi)研發(fā)下一代固態(tài)電池。美國(guó)和歐洲也在全力發(fā)展。盡管中國(guó)電池行業(yè)在這一領(lǐng)域取得了暫時(shí)的優(yōu)勢(shì)，但國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力巨大，有必要全面趕上固態(tài)電池等尖端技術(shù)。

在國(guó)內(nèi)，陶青能源、寧德時(shí)報(bào)和北京衛(wèi)蘭等公司處于研發(fā)的前沿。2019年初，新力——Skycar推出了首款配備固態(tài)電池的ME7原型機(jī)，并宣布將于2021年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；近日，何忠公司與陶青能源達(dá)成全面深入的合作，共同推進(jìn)固態(tài)電池的研發(fā)和應(yīng)用。

何忠公司首席R&D官王克峰透露，何忠的第二輛量產(chǎn)車(chē)——納西烏將成為世界上第一輛配備固態(tài)電池的量產(chǎn)車(chē)。目前，雙方已進(jìn)行了近兩年的聯(lián)合研發(fā)和測(cè)試，并計(jì)劃于10月份向工業(yè)和信息化部申報(bào)，年底前量產(chǎn)500臺(tái)。

隨時(shí)準(zhǔn)備顛覆現(xiàn)有產(chǎn)品體系

企業(yè)之所以紛紛推出固態(tài)電池，是希望解決困擾動(dòng)力電池行業(yè)的兩大難題，即——安全隱患和低能量密度。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)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

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所謂的固態(tài)電池，顧名思義，是一種使用固體電解質(zhì)的鋰電池。在工作原理上，全固態(tài)電池與傳統(tǒng)的鋰離子電池沒(méi)有什么不同。

傳統(tǒng)鋰電池由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，電解液中含有易燃的有機(jī)溶劑，內(nèi)部短路時(shí)溫度突然升高，容易引起燃燒甚至爆炸。然而，固體電解質(zhì)材料不可燃、無(wú)腐蝕性、不揮發(fā)，并且沒(méi)有泄漏問(wèn)題。用固體電解質(zhì)代替電解質(zhì)安全性高。此外，全固態(tài)電池的能量密度預(yù)計(jì)將達(dá)到300-400瓦時(shí)/千克，甚至更高，因?yàn)殇嚱饘俦挥米髫?fù)極。業(yè)界普遍認(rèn)為，全固態(tài)電池有望成為下一代電源的技術(shù)路線(xiàn)

華晶工業(yè)研究所認(rèn)為，固態(tài)電池等新技術(shù)革命正準(zhǔn)備顛覆現(xiàn)有的整個(gè)產(chǎn)品體系框架。隨著R&D和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)幾年固態(tài)電池產(chǎn)品市場(chǎng)將迎來(lái)蓬勃發(fā)展的機(jī)遇。

多項(xiàng)技術(shù)難題待突破

“現(xiàn)在提到的固態(tài)電池是為了解決電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題，添加了一部分固體電解質(zhì)。它們大多是對(duì)現(xiàn)有鋰離子電池技術(shù)的改進(jìn)，屬于半固態(tài)電池。”劉焱龍告訴記者，全固態(tài)鋰電池是一種使用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料的鋰電池，不含任何液體?！肮虘B(tài)電池”和“全固態(tài)電池”是有區(qū)別的，但仍有很長(zhǎng)的路要走。

劉焱龍介紹說(shuō)，全固態(tài)電池在電解液電導(dǎo)率、鋰金屬塑性和界面相容性方面還存在技術(shù)問(wèn)題。例如，在與電極接觸時(shí)，液體電解質(zhì)可以最大程度地與其接觸，但是難以完全配合在固體電解質(zhì)和電極之間，并且電導(dǎo)率低于液體電解質(zhì)的電導(dǎo)率；在頻繁的充放電過(guò)程中，各種材料的體積會(huì)發(fā)生膨脹和收縮，因此如何保證電極結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需要進(jìn)一步研究。

考慮到全固態(tài)電池面臨的實(shí)際問(wèn)題和業(yè)界對(duì)高安全性和高能量密度動(dòng)力電池的迫切期望，半固態(tài)電池已成為目前的一種現(xiàn)實(shí)選擇。電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)正逐步從減少液體的使用轉(zhuǎn)向無(wú)液體的全固態(tài)電池。

劉焱龍承認(rèn)，理論上全固態(tài)電池是動(dòng)力電池的發(fā)展方向，但沒(méi)有全固態(tài)電池來(lái)檢驗(yàn)其在整個(gè)生命周期中的競(jìng)爭(zhēng)力?！叭虘B(tài)鋰電池能否真正解決鋰離子的本質(zhì)安全問(wèn)題，需要更廣泛、更深入的研究和數(shù)據(jù)積累?！痹谒磥?lái)，只有當(dāng)安全性、能量密度、循環(huán)壽命和成本接近甚至優(yōu)于現(xiàn)有的鋰離子電池時(shí)，全固態(tài)電池才能具備產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。

在劉焱龍看來(lái)，全固態(tài)電池很難在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，至少要到2030年左右。“必須首先制造全固態(tài)電池，首先應(yīng)用于小電流的電子產(chǎn)品，然后逐步應(yīng)用于大電流大倍率的電動(dòng)汽車(chē)。