鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3078次 | 2019年12月11日
我國固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀:能量密度已可達(dá)300Wh/kg
近日,萬向一二三(A123) 與Karma汽車達(dá)成了長遠(yuǎn)戰(zhàn)略合作。A123將為Karma汽車的增程式和純電動產(chǎn)品提供安全、長壽命、高功率的電池解決方案。
(來源:微信公眾號“EnergyTrend儲能” ID:ET-Storage 作者:認(rèn)真的)
據(jù)了解,A123針對Karma汽車不同的產(chǎn)品,提供了不同的電池組產(chǎn)品。其中,為Karma REVERO GT/ GTS提供20/26Ah 增程式電池組;為Karma E-KLIPSE 平臺下的增程式產(chǎn)品提供49Ah 增程式電池組;為Karma E-KLIPSE Hyper Car提供78Ah純電動電池組;為Karma未來車型提供固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)品。
固態(tài)電池:2.0版本的鋰離子電池
本質(zhì)上,固態(tài)電池的原理和“傳統(tǒng)”的鋰電池是相同的,都是靠著鋰離子在電池的正負(fù)兩極之間穿梭往來,實(shí)現(xiàn)充放電的功能。不同的是,固態(tài)電池中的電解質(zhì)是固態(tài)的,而傳統(tǒng)鋰電池的電解質(zhì)是液態(tài)的。
固態(tài)電池可以說是為了解決傳統(tǒng)鋰離子電池的不穩(wěn)定性而產(chǎn)生的。固體電解質(zhì)材料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題,也有望克服當(dāng)前困擾整個(gè)鋰電池行業(yè)的鋰枝晶問題。同時(shí),固態(tài)電解質(zhì)的絕緣性使得其可以把電池正極與負(fù)極阻隔,從而做到有效避免正負(fù)極接觸發(fā)生短路的隱患。
此外,高能量密度、體積減小也是固態(tài)電池受到大家青睞的關(guān)鍵原因:固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)之后,可以直接用金屬鋰做負(fù)極,這樣就可以明顯減輕負(fù)極材料的用量,提升整個(gè)電池的能量密度。此外,由于采用了固態(tài)電解質(zhì),正負(fù)極之間的距離可以縮短到只有幾到十幾個(gè)微米,這樣動力電池的厚度就能大大降低,從而減小電池的體積。
全球產(chǎn)研現(xiàn)狀
目前,在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中,已呈現(xiàn)出多方角逐的局面。以豐田為龍頭的日本企業(yè)依靠國內(nèi)政策的有力扶植和自身強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力走在了世界前列,日本針對全固態(tài)電池的研發(fā)主線,已經(jīng)從最初的探索高性能的電解質(zhì)材料,逐步轉(zhuǎn)移到解決諸如電芯的試制、制造工藝的開發(fā)、充放電循環(huán)壽命等課題之上。研究重點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)入了根據(jù)不同的應(yīng)用,嘗試正極材料和負(fù)極材料的適當(dāng)組合,以及嘗試實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的制造工藝開發(fā)的階段;美國則擁有一大批高校衍生的初創(chuàng)企業(yè),如QuantumScape、SEEO、Solid Power、Solid Energy Systems、Ionic Materials 等,這些初創(chuàng)公司以其在固態(tài)電池技術(shù)方面的先進(jìn)性,確保美國進(jìn)入全球固態(tài)電池研究水平的第二梯隊(duì);韓國三大電池生產(chǎn)商三星 SDI、LG 化學(xué)、SK 創(chuàng)新則選擇聯(lián)合開發(fā)。
目前,我國固態(tài)電池的發(fā)展正處于產(chǎn)業(yè)化的前期,有部分企業(yè)雖然具有相關(guān)產(chǎn)品的量產(chǎn)水平,但技術(shù)仍不夠成熟,應(yīng)用領(lǐng)域也較為狹窄,距離固態(tài)電池真正意義上的產(chǎn)業(yè)化還有一段路要走。國內(nèi)正在進(jìn)行固態(tài)鋰電專利布局的企業(yè)包括江蘇清陶能源、比亞迪、桑頓新能源、贛鋒鋰業(yè)、北京衛(wèi)藍(lán)、國軒高科、寧德時(shí)代等。此外,如珈偉股份、萬向、鵬輝能源、橫店東磁等也都宣布涉足固態(tài)電池領(lǐng)域,但大部分企業(yè)仍處于規(guī)劃布局階段。
江蘇清陶能源:
2018年據(jù)報(bào)道,江蘇清陶能源已在華東昆山部署了一條固態(tài)電池生產(chǎn)線。報(bào)道稱,該生產(chǎn)線的年產(chǎn)能為1億千瓦時(shí)(計(jì)劃到2020年增至7億千瓦時(shí)), 與容量為250至300千瓦時(shí)/公斤的新一代鋰電池相比,其固態(tài)電池的能量密度已經(jīng)超過了400千瓦時(shí)/公斤。據(jù)悉,該產(chǎn)線已于2018年11月投產(chǎn)。
2019年7月5日,清陶新能源年產(chǎn)10GWh固態(tài)鋰電池項(xiàng)目簽約儀式在宜春舉行。據(jù)悉,該項(xiàng)目將分兩期建設(shè):項(xiàng)目一期投資5.5億元,將建設(shè)年產(chǎn)1GWh固態(tài)鋰電池項(xiàng)目,計(jì)劃今年年底投產(chǎn);項(xiàng)目二期投資49.5億元,2020年6月30日前開工建設(shè),開工后兩年內(nèi)全部投產(chǎn),產(chǎn)能為9GWh。
此外,清陶新能源還與哪吒汽車達(dá)成合作,二者將共同推進(jìn)固態(tài)電池的研發(fā)與應(yīng)用,加快在新能源汽車上的商業(yè)化落地。
比亞迪:
比亞迪在2018年分拆比亞迪的電池事業(yè)之后,加大了對固態(tài)電池的研究。并計(jì)劃在2022-2027年左右推出搭載固態(tài)電池的車型。
贛鋒鋰業(yè):
2017年8月,贛鋒鋰業(yè),引進(jìn)寧波材料商固態(tài)電池博士團(tuán)隊(duì),正式進(jìn)軍固態(tài)電池版塊;2017年12月,第一代固態(tài)電池生產(chǎn)線正式建成。
2018年7月,第一代市直電芯能量密度超過240Wh/kg。電池單體容量約13Ah,充滿電量僅需12分鐘。
根據(jù)贛鋒鋰業(yè)此前發(fā)布的計(jì)劃:贛鋒鋰業(yè)將于2019年底實(shí)現(xiàn)3億元的固態(tài)電池銷售,并向能量密度達(dá)到300Wh/kg的二代固態(tài)電池技術(shù)邁進(jìn)。
寧德時(shí)代:
寧德時(shí)代在固態(tài)電池上的主要研發(fā)方向是聚合物和硫化物固態(tài)電池。
目前,寧德時(shí)代生產(chǎn)的固態(tài)電池單體容量為325mAh,能量密度為300Wh/kg的聚合物鋰金屬固態(tài)電池300周循環(huán)以上,容量保持率可達(dá)82%。
珈偉股份:
2018年7月,珈偉股份旗下36Ah類固態(tài)三元軟包電池用過國家強(qiáng)檢,電池能量密度達(dá)到230Wh/kg,循環(huán)次數(shù)4000次,價(jià)格大約在1.5元/Wh。
萬向:
2017年11月,旗下Fisker在美國申請了固態(tài)電池相關(guān)專利。據(jù)悉,搭載該款固態(tài)電池的電動汽車?yán)m(xù)航可達(dá)800km,充電僅需1分鐘。目前Fisker已更名為Karma。萬向一二三將為Karma提供固態(tài)電池解決方案。
2019年6月,宣布與先進(jìn)材料公司Inbic Materials共同開發(fā)出高能量密度、高安全性的全固態(tài)電池,并宣布將與2022年推出市場。
原標(biāo)題:我國固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀:能量密度已可達(dá)300Wh/kg