鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1175次 | 2018年08月24日
固態(tài)電池商業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀
8月7日?qǐng)?bào)道稱(chēng),日本東京工業(yè)大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員研發(fā)出可超高速充放電的全固態(tài)電池,朝著全固態(tài)電池實(shí)用化方向邁出一大步。
據(jù)悉,海外的松下、三星等,以及國(guó)內(nèi)的寧德時(shí)代、珈偉龍能、贛鋒鋰業(yè)等17家電池行業(yè),都在積極響應(yīng)固態(tài)電池的號(hào)召并取得突破性進(jìn)展,具體如下圖所示:
國(guó)內(nèi)固態(tài)、半固態(tài)電池的前景分析
中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究生導(dǎo)師、教授級(jí)高級(jí)工程師俞會(huì)根表示,目前,在歐美主要基于PEO聚合物的固態(tài)電池的研發(fā)較多,美國(guó)的混合固液電池公司較多,在日本、中國(guó)、亞洲,包括韓國(guó)等,主要是基于氧化物、硫化物為主,在推進(jìn)相關(guān)的工作。
日產(chǎn)先進(jìn)工程研究副總裁TakaoAsami接受采訪時(shí)表示,盡管全固態(tài)電池在實(shí)驗(yàn)室里確實(shí)表現(xiàn)不凡,但是將其做大并放入汽車(chē)中,在續(xù)駛里程、安全和成本方面仍無(wú)法得到保障,技術(shù)上還需要更多突破。他認(rèn)為:“所有固態(tài)電池仍處于研究的初始階段。而我的感受是,它就是處于零階段,最早也要等到2020年代中期才可以大規(guī)模部署。”
據(jù)悉,美國(guó)“固體能源系統(tǒng)公司”第一批半固態(tài)鋰電池已經(jīng)亮相,這些半固態(tài)鋰電池是傳統(tǒng)鋰離子電池的替代品,更安全,但比鋰聚合物電池要價(jià)格低廉一些。這批電池計(jì)劃年底應(yīng)用于無(wú)人機(jī),2019年進(jìn)入可穿戴設(shè)備領(lǐng)域,2021年用于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。
由此可見(jiàn),大部分電池企業(yè)在研發(fā)固態(tài)電池時(shí),都退而求其次,先加快半固態(tài)電池的產(chǎn)品研發(fā)速度。
國(guó)內(nèi)四大企業(yè)半固態(tài)電池進(jìn)展:
珈偉股份
7月25日,珈偉股份在互動(dòng)平臺(tái)表示,公司生產(chǎn)的三元類(lèi)固態(tài)軟包鋰電池中,72v系統(tǒng)可用在電摩上,價(jià)格大約1.5元/wh。
珈偉股份是全球最早發(fā)布固態(tài)電池,及率先量產(chǎn)半固態(tài)電池的企業(yè)。
去年12月20日,珈偉股份以納米技術(shù)投產(chǎn)了快充類(lèi)固態(tài)鋰電池,分別為快充納米復(fù)合鈦酸鋰離子電池能量密度為70-120Wh/kg,快充納米高鎳復(fù)合材料鋰離子電池能量密度為120-230Wh/kg,快充新型納米復(fù)合磷酸鐵鋰離子電池能量密度90-140Wh/kg,以及高能量密度鋰離子電池能量密度大于230Wh/kg。四款電池主要運(yùn)用于新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能領(lǐng)域。
國(guó)能電池
7月10日,合肥國(guó)能動(dòng)力與中核恒通(深圳)控股有限公司在安徽廬江縣高新區(qū),舉行4.2億安時(shí)磷酸鐵鋰固態(tài)電池簽約儀式。該項(xiàng)目總投資10億元,項(xiàng)目建成后將具備年產(chǎn)4.9億AH全固態(tài)聚合物鋰電池生產(chǎn)能力。
業(yè)內(nèi)猜測(cè):該項(xiàng)目通過(guò)在電解液中加入添加聚合物使電池變成“準(zhǔn)固態(tài)”的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)能量密度的提升。
贛鋒鋰業(yè)
今年6月,贛鋒鋰業(yè)公告兌現(xiàn)全資子公司浙江鋒鋰固態(tài)鋰電池研發(fā)中試線(xiàn)項(xiàng)目第一期考核與獎(jiǎng)勵(lì)方案。
目前,贛鋒鋰業(yè)第一代固態(tài)鋰電池的單體容量10Ah,能量密度不低于240Wh/kg,1000次循環(huán)后容量保持率大于90%,電池單體具備5C倍率的充放電能力,已通過(guò)多項(xiàng)第三方安全測(cè)試。
據(jù)悉,贛鋒鋰業(yè)為固態(tài)電池投資2.5億元,在寧波設(shè)立了研發(fā)中心和生產(chǎn)中試線(xiàn),旨在于2019年以具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)鋰電池并向市場(chǎng)推廣。
江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司董事長(zhǎng)李良彬表示:“未來(lái)我們還會(huì)有第二代、第三代固態(tài)電池產(chǎn)品,到第三代應(yīng)該就是真正的固態(tài)鋰電池,采用固態(tài)電解質(zhì),負(fù)極用金屬鋰,正極可能用811?!?br/>
國(guó)軒高科
今年3月,國(guó)軒高科在互動(dòng)平臺(tái)上表示,公司半固態(tài)電池中試線(xiàn)并無(wú)具體產(chǎn)能要求,主要用于產(chǎn)品驗(yàn)證與開(kāi)發(fā)。若產(chǎn)品與技術(shù)均相對(duì)成熟,公司將持續(xù)提升相關(guān)新產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)模與比例。
同月,國(guó)軒高科對(duì)外稱(chēng),半固態(tài)電池技術(shù)已處于實(shí)驗(yàn)室向中試轉(zhuǎn)換階段。公司半固態(tài)電池樣品與加工工藝目前正在處于實(shí)驗(yàn)室階段,計(jì)劃2019年建設(shè)中試線(xiàn)。
固態(tài)/半固態(tài)電池文末總結(jié)
“類(lèi)固態(tài)電池和固態(tài)電池雖然只差一個(gè)字,但是材料體系差別很大?!庇袠I(yè)內(nèi)人表示,兩者的研發(fā)思路雖同,但是差距天壤之別。
俞會(huì)根教授通俗易懂地簡(jiǎn)單解釋道:半固態(tài)鋰電池就是電池中任一側(cè)電極只要不含電解液。電池單體里無(wú)液體的電池稱(chēng)作全固態(tài)鋰電池。
業(yè)內(nèi)人士對(duì)全固態(tài)電池滿(mǎn)懷著巨大的期望,認(rèn)為它是“唯一”能夠防止SEI膜持續(xù)生長(zhǎng),鋁箔被腐蝕;以及讓研究人員不再懼怕低溫過(guò)充析鋰,鋰枝晶短路;不再擔(dān)心游離過(guò)渡金屬、過(guò)渡金屬溶解、正極析氧、漏液、熱失控、高溫儲(chǔ)存及運(yùn)行;實(shí)現(xiàn)負(fù)極可以含鋰,正極可以充高電壓,且不再爆炸的電池。
法國(guó)里昂證券(CLSA)汽車(chē)分析師ChristopherRichter表示:“目前,堪比黃金的成本已成為固態(tài)電池商業(yè)化的攔路虎?!?br/>
據(jù)悉,固態(tài)電池面臨著成本和生產(chǎn)難度等障礙,在2025年前不會(huì)形成規(guī)模,離汽車(chē)更是遙遠(yuǎn)。但是未來(lái)可期,如今半固態(tài)已量產(chǎn),固態(tài)電池還會(huì)遠(yuǎn)嗎?