鉅大LARGE | 點擊量:828次 | 2022年08月29日
從固態(tài)電池技術(shù)最新進展看這一領域有什么巨頭參和?
近期,外媒報道的一項固態(tài)電池專利賺足了電池廠商和電動車制造商的眼球。
這項固態(tài)電池專利是電動汽車制造商菲斯克(Fisker)本周申請的——它可以將電動汽車的續(xù)航能力提高到驚人的804公里(500英里),而且充電時間也縮減到短短1分鐘。在成本方面,由于材料和制造方面的進步,它的成本僅為常規(guī)鋰離子電池2020年預計成本的1/3。
Fisker計劃在明年1月即推出這項新的電池技術(shù)。
Fisker宣布他們正在申請一種新的固態(tài)電極結(jié)構(gòu),使可用的電池方案擁有一些令人難以置信的配置。
Fisker的固態(tài)電池將具有2.5倍鋰離子電池能量密度的三維電極。Fisker聲稱,這種技術(shù)將使單次充電的航程超過500盈利,充電時間縮短至僅需一分鐘。
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%
Fisker公司最新的這個固態(tài)電池項目將由Fisker電池系統(tǒng)副總裁FabioAlbano博士和Sakti3的聯(lián)合創(chuàng)始人領導。
FabioAlbano博士表示:“這一突破標志著固態(tài)材料和制造技術(shù)新時代的開始。我們正在解決固態(tài)電池在商業(yè)化途徑中遇到的所有障礙,例如低溫環(huán)境下的性能表現(xiàn);低成本和可伸縮制造方法的使用;以及打造出具有顯著厚度和高活性物質(zhì)負載的大塊固態(tài)電極?!?/p>
針對這一固態(tài)電池技術(shù),F(xiàn)isker表示,它將在2023年左右成為汽車生產(chǎn)等級。
Fisker還計劃在2個月內(nèi)推出Emotion電動車,在2018年的CES展會上進行展示。
Fisker公司并不是第一個涉足固態(tài)電池的公司,而且大多數(shù)公司都還沒有真正投入商業(yè)使用。
固態(tài)電池被認為比普通的鋰離子電池安全得多,并且具有更高的能量密度潛力。但這類電池也有它的局限性:如溫度范圍、電極電流密度等。目前,能夠大規(guī)模生產(chǎn),并保證價格有足夠吸引力與鋰離子電池形成競爭的固態(tài)電池廠商在極少數(shù)。
麻省理工學院和三星公司的研究人員此前也宣布了類似的技術(shù)。而最近,包括被稱為鋰離子電池之父的約翰·古迪納夫(JohnGoodenough)的團隊也宣布在開發(fā)固態(tài)電池,讓人們的視線又一次轉(zhuǎn)移回到固態(tài)電池上。
總體來說,全固態(tài)電池的研發(fā)核心一在于電解質(zhì)材料本身,二在于界面性能的調(diào)控與優(yōu)化。許多研究分析,固態(tài)電池會成為動力電池未來的技術(shù)路線。
市場研究機構(gòu)OrbisOrbisReseach今年7月發(fā)布的一份報告《全球固態(tài)電池市場2017-2021》(GlobalSolidStateBatteryMarket2017-2021)對主要供應商進行了SWOT分析,還包含了全面的市場和供應商情況。報告預測,2017-2021年期間全球固態(tài)電池市場將以72.33%的復合年增長率增長。
那么,在固態(tài)電池的研發(fā)競賽中,除了Fisker,這個市場都有哪些走在前面的探索者?
目前,豐田、松下、三星、三菱、寶馬、現(xiàn)代、戴森、寧德時代等數(shù)家企業(yè)都在加緊布局固態(tài)電池的儲備研發(fā)。
相對而言,技術(shù)成熟度較高、技術(shù)沉淀較深的當屬法國的Bolloré、美國Sakti3和日本豐田。這三家也分別代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固態(tài)電解質(zhì)的典型技術(shù)開發(fā)方向。
法國博洛雷(Bolloré):首次實現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化
法國博洛雷公司的電動汽車“Bluecar”配備了其子公司Batscap生產(chǎn)的30kwh金屬鋰聚合物電池(LMP)采用Li-PEO-LFP材料體系,這些電動車已有2900輛投入使用。
中國寧德時代:已投入研發(fā)固態(tài)鋰金屬電池
寧德時代在固態(tài)電池上的解決思路是對正極材料做了一些保護,可以提高兼容的問題。目前寧德時代做的鋰金屬固態(tài)電池能做到300周以上,在82%。
11月10日,誕生僅6年的寧德時代在證監(jiān)會官網(wǎng)披露了其創(chuàng)業(yè)板招股說明書,沖刺IPO。而在申報稿披露后的第一個交易日,11月13日寧德時代“概念股”誕生并聞風大漲。本輪募資中,寧德時代市場估值已至少在1300億元。
豐田:開發(fā)出全固態(tài)鋰離子電池原型能量密度為400Wh/L
豐田研究人員表示,這種電池大約在2020年實現(xiàn)商業(yè)化應用,到2025年得到實質(zhì)性改善。
松下:最新固體蓄電池能量密度相對提高了3-4倍
據(jù)悉,固體松下蓄電池后將使RAV4電動版的續(xù)航里程增加至少3倍達500公里以上,其將首次達到普通汽油車型的行駛里程。
三星:硫化物電解質(zhì)體系
博世:2020年前發(fā)售固態(tài)電動汽車電池續(xù)航增一倍成本減半
博世和Seeo然后與日本著名的GSYUASA(湯淺)電池公司和三菱重工共同建立了新工廠,主攻固態(tài)陽極鋰離子電池。
官方稱,Sakti3已制造出能量密度達1100瓦時/升的電池,這一能量密度幾乎是目前鋰離子電池的2倍。
寶馬:固態(tài)電池技術(shù)或于2026年量產(chǎn)
據(jù)悉,這款新電池將使用固態(tài)電解質(zhì)代替目前鋰離子電池普遍使用的電解液,這項改變可以為電池組帶來多重好處,例如更輕、碰撞起火風險更低,同時電池容量也將有15%-20%的提高。
現(xiàn)代:聚焦固態(tài)電池研發(fā)
現(xiàn)代汽車集團新能源汽車負責人兼現(xiàn)代集團高級副總裁LeeKi-sang表示,下一代固態(tài)電池存在較大潛力。他預測,現(xiàn)有的鋰電池大約到2022年或2023年左右便會淘汰,固態(tài)電池未來被使用的概率最大。
英國戴森:投資14億美元研發(fā)新型固態(tài)鋰電池
英國億萬富翁詹姆斯·戴森(JamesDyson)表示,他的公司將在2020年前投資27億美元推出全電動汽車。此前,JamesDyson還宣布,他將投資14億美元建立一座電池廠,推進電池技術(shù)的發(fā)展。
戴森也曾重資準備收購固態(tài)電池企業(yè)Sakti3,在收購Sakti3時,戴森本人提到他將會投資近10億美元去大批量生產(chǎn)固態(tài)電池。
蘋果:新專利全固態(tài)電池
不久前,美國專利商標局公布了蘋果一項與固態(tài)電池充電技術(shù)相關的新專利,它是一項便攜設備的固態(tài)電池充電技術(shù)。自2012年來,蘋果公司就已經(jīng)積極開始布局全固態(tài)電池技術(shù)的專利。
除了以上幾家,OrbisReseach在《全球固態(tài)電池市場2017-2021》報告中提到的一些主要參與者還包括:Cymbet、InfinitePowerSolutions、SolidPower、PlanarEnergy、Excellatron、BrightVolt、STMicroelectronics以及FrontEdgeTechnology等。