2020-06-01

來自未來的風,車企布局固態鋰電池成必然!

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來自未來的風,車企布局固態鋰電池成必然!

2017年12月份,作為特斯拉*大電池供應商的松下,正式宣布與豐田汽車達成合作意向,雙方正考慮聯合開發固態電動汽車電池。




根據公開資料顯示,松下目前是全球*大的電動車電池供應商,2017年上半年,松下在插電式混合動力車和電動車的電池市場占據著29%的份額,其競爭對手LG化學、比亞迪、寧德時代分別持有13%、10%和9%的市場份額。 


此次合作不僅將會增加豐田汽車在電動汽車領域的優勢,同時也將進一步提升松下在汽車鋰離子電池市場的地位。




繼豐田抱緊松下大腿后,同期從外媒獲悉,寶馬公司已經宣布與美國固態電池公司Solid Power合作開發電動汽車的下一代固態電池;另外,本田宣布也開始研發全固態鋰電池。




綜合來講,目前除豐田、本田、日產外,一些國外車企業如寶馬以及國內眾多零部件供應商都開始加速固態電池的商業化布局,預計2018年固態電池商業化進程將有更明確的時間表。


知名車企為何都認定了固態電池技術?


固態電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池,而液態電池使用的是電解液。全固態電池一般功率密度較低,能量密度較高,所以它是電動汽車很理想的電池。其當前能量密度約400Wh/Kg,預估*大潛力值達900Wh/Kg。




據了解,相比于液態電池,固態電池*突出的優點是安全性。液態電解質易燃易爆,以及在充電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜,引起電池短路,造成安全隱患。而固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不存在漏液問題,搭載全固態鋰電池的汽車的自燃概率會大大降低。


而且固態電池電解質也克服了鋰枝晶(指采用液態電解質的鋰電池在充電時,鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰單質)現象,在具有較高能量密度的同時,大大提升了鋰電池的循環性和使用壽命,理想情況下循環性能表現優異,能夠達到45000次左右,材料應用體系范圍大幅提升,為具有更高能量密度空間的新型鋰電池技術奠定基礎。


固態電池道阻且長,但已是發展之必然!


全固態鋰離子電池并非上乘無缺,其*大的一個缺點就是高倍率放電性能極差,原因就是鋰離子的固態擴散速度比在溶液里擴散慢得多,因此目前還只能應用在小電流的設備中,而在快充功能方面實現起來就比較困難了。


另外一個缺點就是制造技術復雜,成本較高。需要從固態電解質、正負極材料上著手,一旦這些問題能夠有效解決,必將在未來掀起一場新的電池變化。綜合來講,固態電池實現產業化雖然道阻且長,但已是發展之必然!




“如果能量密度進一步提高,大于500瓦時/公斤的話,從現在開始就要考慮固態鋰電池,以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學體系探索研究”,中國工程院院士陳立泉在談到電池的未來發展時表示。電動汽車產業中長期發展需要進行技術儲備,固態電池有望成為我國下一代車用動力電池的重要技術路線。


據不完全統計,目前,豐田、松下、三星、三菱、寶馬、現代、菲斯科、戴森、寧德時代等數家企業都在加緊布局固態電池的儲備研發。而從技術來說,相對而言,技術成熟度較高、技術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電解質的典型技術開發方向。


目前寧德時代做的鋰金屬固態電池能做到300周以上,在82%;豐田則是在此前宣布開發出全固態鋰離子電池原型能量密度為400Wh/L,這種電池大約在2020年實現商業化應用,到2025年得到實質性改善。


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