鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:779次 | 2018年11月23日
固態(tài)鋰電池實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)量產(chǎn),汽車行業(yè)會(huì)發(fā)生哪些變化
11月19日,第二屆技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在昆山召開。在論壇開幕式上,清陶(昆山)能源發(fā)展有限公司邀請(qǐng)參會(huì)嘉賓參觀了國(guó)內(nèi)首條建成投產(chǎn)的固態(tài)池產(chǎn)線。據(jù)悉,這條生產(chǎn)線可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池,電池的能量密度可達(dá)400Wh以上,目前產(chǎn)品將主要投用于特種電源、高端數(shù)碼等領(lǐng)域,并預(yù)計(jì)將在2020年進(jìn)入動(dòng)力電池領(lǐng)域,為車企提供電池。此消息一出,幾乎是業(yè)界轟動(dòng)。
動(dòng)力電池對(duì)于電動(dòng)車來說就如同“心臟”一般,并且價(jià)格也占據(jù)整車的半數(shù)以上,因此,電池技術(shù)對(duì)于新能源行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,如果無法突破目前水性鋰電池電容量的“瓶頸”,整個(gè)行業(yè)很有可能陷入較為困頓的局面。在未來,不僅僅是家用車,就連交通工具可能都要應(yīng)用電力能源,屆時(shí)對(duì)電池的要求將會(huì)更高。因此,可塑性更高的固態(tài)電池就成為了許多企業(yè)努力的方向,包括豐田、寶馬、奔馳、大眾等國(guó)際知名車企,以及日本經(jīng)濟(jì)省出資聯(lián)合的各大企業(yè),都已開始著手布局這個(gè)領(lǐng)域。
在昆山清陶公司的這次產(chǎn)線展示中,人們看到了這一幕:僅有指甲蓋厚度的電池包在被剪刀剪斷后,不僅沒有爆炸,甚至還在正常供電。此外,即使將其彎折上萬次,電池容量衰減也沒有超過5%,并且針刺后電池進(jìn)水沒有燃燒或爆炸。事實(shí)上,固態(tài)鋰電池的確具備非常多的優(yōu)點(diǎn),因固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液的性質(zhì),不會(huì)使車輛發(fā)生自燃事件,大大加強(qiáng)了安全性,的確是一種理想的電動(dòng)車電池材料。
目前主流電動(dòng)車普遍使用的三元鋰電池,其實(shí)存在一定的缺陷,因?yàn)闊o論從化學(xué)結(jié)構(gòu)是電池結(jié)構(gòu)來說,三元鋰材料都非常容易發(fā)熱。如果不能把壓力及時(shí)傳導(dǎo)出去,電池就有爆炸的風(fēng)險(xiǎn),今年發(fā)生的數(shù)起電動(dòng)車自燃事件,也大半有此緣故。且就續(xù)航角度而言,三元鋰電池的單體能量密度目前也面臨瓶頸,很難有所突破。如果要提高能量密度,只能增加鎳的含量或者添加CA,但高鎳的熱穩(wěn)定性很差,容易產(chǎn)生劇烈反應(yīng)。因此,目前只能在電池容量與安全性之間做出取舍。
即使是非常擅長(zhǎng)科技與技術(shù)研發(fā)的豐田也表示,固態(tài)電池在2030年才能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),可見固態(tài)電池的研發(fā)還是存在部分難題。事實(shí)上,固態(tài)電池由于不需要液體的浸潤(rùn),僅需要固態(tài)電解質(zhì)將正負(fù)極片隔開,那么金屬物質(zhì)材料的選擇就變得非常關(guān)鍵。而目前這項(xiàng)技術(shù)最大的挑戰(zhàn)也就在于,由于固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率總體低于液態(tài)電解液,這導(dǎo)致了目前固態(tài)電池的倍率性能整體偏低,內(nèi)阻較大,所以固態(tài)電池暫時(shí)無法滿足快充要求。不過,導(dǎo)電率與溫度關(guān)系非常大,因此溫度較高的狀態(tài)下工作,會(huì)使得電池更好地發(fā)揮性能。此外,電池的導(dǎo)電率要維持在正常的水平,電流過高過低都有可能引起其他問題。
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%
如今,以松下、寧德時(shí)代為首的企業(yè)的三元鋰電池研發(fā)技術(shù)已經(jīng)是“爐火純青”,即使是在短時(shí)間內(nèi)將固態(tài)鋰電池研發(fā)出來,也難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。畢竟,一項(xiàng)新的技術(shù)走向世界時(shí),總是需要企業(yè)擁有相應(yīng)的產(chǎn)品量產(chǎn)能力,才能實(shí)現(xiàn)大面積的推廣與應(yīng)用。盡管目前的固態(tài)鋰電池還面臨著很多的問題,在能量密度上也暫時(shí)沒有太大的優(yōu)勢(shì),但其的確擁有非常高的安全性,如果能研發(fā)出合適的金屬材料,或許整個(gè)動(dòng)力電池行業(yè),都將迎來新的突破。這也是我們希望看到的,畢竟不懈鉆研,才是真正的科研精神。
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