鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:825次 | 2019年02月21日
新型固態(tài)電池的技術(shù)路線
電池技術(shù)一直以來都是當(dāng)下很多消費(fèi)品進(jìn)行下一步迭代的關(guān)鍵,它直接掐住了產(chǎn)品在續(xù)航以及便攜能力上的脈門,它任何一小步的推進(jìn),都是消費(fèi)產(chǎn)品一大步的提升。當(dāng)然其對(duì)于汽車而言也是無比關(guān)鍵的,在向電氣化轉(zhuǎn)型的過程中,新能源汽車的動(dòng)力電池能否得到質(zhì)變提升,將直接影響汽車在下一個(gè)十年的發(fā)展節(jié)奏。
此前,豐田官方就曾提到過在所有新形態(tài)的電池技術(shù)中,固態(tài)電池是被認(rèn)為是最接近量產(chǎn)化的產(chǎn)品,其高能量密度、高電壓甚至可彎曲的特性,相比傳統(tǒng)動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)跨步。那時(shí)至今日,固態(tài)電池究竟發(fā)展到了什么地步,它距離量產(chǎn)狀態(tài)還有多遠(yuǎn)?本文我們將分多個(gè)方面和您分享一些信息。
固態(tài)電池的技術(shù)路線
固態(tài)電池目前擁有很多的技術(shù)體系,包括硫化物、氧化物、薄膜以及固態(tài)聚合物。在早期固態(tài)電池技術(shù)的推進(jìn)中,薄膜和固態(tài)聚合物技術(shù)是主要的走向,在過去幾年中,博世以及戴森等公司都在不斷加大在這兩項(xiàng)固態(tài)電池技術(shù)上的投資,但這兩家公司的做法都是通過收購(gòu)來實(shí)現(xiàn)在電池技術(shù)上的追趕。
但薄膜和固態(tài)聚合物技術(shù)有“高成本”和“低導(dǎo)電率”兩個(gè)致命問題,例如薄膜技術(shù)無法在室溫(25°左右)條件下實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電率,所以需要不斷的去加熱并維持在60°才能保證擁有高效的導(dǎo)電率。所以在很多早期的固態(tài)電池試產(chǎn)車上,電池因?yàn)橐蕾嚥粩嗉訜幔斐勺晕译娏繐p耗,其實(shí)本身也無法發(fā)揮出其它的優(yōu)勢(shì)。
而豐田一直是專注于硫化物固態(tài)電池技術(shù)的開發(fā),但硫化物本身活性很高,在生產(chǎn)和使用中一旦與水接觸,就會(huì)產(chǎn)生硫化氫。硫化氫為易燃危化品,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。所以硫化物固態(tài)電池技術(shù)路線雖然在生產(chǎn)成本上要相比薄膜技術(shù)更低一些,但如果保證從制造端到應(yīng)用端足夠高的安全性是更高的門檻,其實(shí)也屬于從另外一個(gè)角度增加了開發(fā)成本。
最后一個(gè)氧化物技術(shù)路線也有自己的缺點(diǎn),氧化物本身很穩(wěn)定導(dǎo)致“脆性”很高,對(duì)生產(chǎn)的要求也就更高,同時(shí)導(dǎo)電性也并不具備優(yōu)勢(shì),但從廣義上講,相比于其它三條路線,克服生產(chǎn)難度要比克服成本和安全性要更簡(jiǎn)單一些,所以我們這期文章里也是通過采訪了一家目前已經(jīng)接近市場(chǎng)化的固態(tài)電池技術(shù)商,來了解陶瓷氧化物固態(tài)電池的一些技術(shù)優(yōu)勢(shì)和與傳統(tǒng)動(dòng)力電池的差異。
在2019CES展會(huì)上,我們約訪了輝能科技公司(下文簡(jiǎn)稱:PLG),其是一家專門研發(fā)鋰電池技術(shù)的供應(yīng)商,自2006年創(chuàng)辦后,用了8年的時(shí)間攻克了陶瓷氧化物技術(shù),同時(shí)固態(tài)電池技術(shù)也是目前該公司最核心的研發(fā)項(xiàng)目,該技術(shù)全稱為:LCB固態(tài)鋰陶瓷電池,其技術(shù)特點(diǎn)是:高能量密度以及高電壓,針對(duì)目前純電動(dòng)汽車的發(fā)展應(yīng)用,這兩大特性無疑是非常關(guān)鍵的。