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高能量密度的固態(tài)電池什么時候能量產(chǎn)?

鉅大LARGE  |  點擊量:1065次  |  2018年08月21日  

能量密度,是當今新能源行業(yè)焦點。日本政府率先提出2020年純電動汽車用動力電池電芯能量密度達到250Wh/kg的目標;隨后美國將2020年電芯能量密度目標由原來的220Wh/kg提高至350Wh/kg;中國的技術(shù)目標則是2020年鋰電池能量密度達到300Wh/kg。一時間,各大電池企業(yè)紛紛加大研發(fā)力度,力爭按時或提前達到目標,不過,目前市場的趨勢是走三元電池之路。


號稱能量密度至少是鋰離子電池3倍的固態(tài)電池今何在?它到底什么時候才能量產(chǎn)?


固態(tài)電池的發(fā)展


豐田2010年就推出硫化物固態(tài)電池,2014年其實驗原型能量密度已達到400Wh/kg。截止到2017年2月,豐田固態(tài)電池專利數(shù)量達到30件,遠遠高于其它企業(yè)。


英國富豪詹姆斯-戴森(JamesDyson),2015年公司收購了固態(tài)電池企業(yè)Sakti3,當時戴森曾表示將會投資近10億美元大量生產(chǎn)固態(tài)電池。2016年8月份戴森表示,會出資14億美元,興建一座電池工廠。業(yè)界認為,該工廠將擔負量產(chǎn)固態(tài)電池的責任。

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充電溫度:0~45℃
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德國汽車零部件巨頭博世(BOSCH),2015年收購美國電池公司“Seeo”。博世和Seeo然后與日本著名的GSYUASA(湯淺)電池公司和三菱重工共同建立了新工廠,主攻固態(tài)陽極鋰離子電池。


日前有海外媒體報道稱,寶馬正在研發(fā)一款更為先進的鋰離子電池,這款電池將用固態(tài)電解質(zhì)代替現(xiàn)有的電解液,更輕、更安全、密度更高。據(jù)悉,新電池的量產(chǎn)時間或為2026年。


CATL在硫化物固態(tài)電池方面比較成熟,目前正加速開發(fā)EV用的硫化物全固態(tài)鋰金屬電池研發(fā)的步伐。


鋰電大數(shù)據(jù)在百強尋訪活動中,也了解到環(huán)宇賽爾新能源、河南鋰動電源等企業(yè)也布局了固態(tài)電池。


固態(tài)電池的優(yōu)勢

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標稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
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固態(tài)電池安全性及高能量密度的性能優(yōu)勢相當突出。固態(tài)電池在繼承傳統(tǒng)鋰電池的優(yōu)點基礎(chǔ)上,安全性、能量密度等方面大幅進步。


Sakti3官方稱,Sakti3已制造出能量密度達1100瓦時/升的電池。美國佛羅里達大學的電池專家、材料科學教授凱文˙瓊斯(KevinJones)認為:如果能量密度能像Sakti3提出的那樣高,那么電動汽車的使用成本就有可能與普通汽車相同。


而且固態(tài)電池還有另一項優(yōu)勢--在事故中損壞時不易爆炸或起火。傳統(tǒng)鋰電池的液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆,以及在充放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。但固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題,也克服了鋰枝晶現(xiàn)象。


不止于此,固態(tài)電池還具有循環(huán)性能強、適用范圍擴大等優(yōu)點。臺灣輝能科技公司(ProLogium)曾推出一款采用軟性電路板為基材的固態(tài)電池,其厚度可以達到2mm,相當于一小片口香糖的厚度,可以隨意折疊彎曲,展開弄平再進行使用。這么一塊看似不起眼的電池,其容量可以達到1000毫安。


固態(tài)電池什么時候量產(chǎn)?


豐田曾經(jīng)表示,希望到2020年,能在新能源車上應(yīng)用固態(tài)電池技術(shù)。


但在目前看來,最具考驗的地方在于價格。據(jù)了解,液態(tài)鋰電池的成本大約在200-300美元/千瓦時,如果使用現(xiàn)有技術(shù)制造足以為智能手機供電的固態(tài)電池,其成本會達到1.5萬美元,而足以為汽車供電的固態(tài)電池成本更是達到令人咋舌的9000萬美元。


固態(tài)電池生產(chǎn)成本居高不下的一個重要原因在于生產(chǎn)效率低下。Sakti3稱,最終將會把電池的成本降低至100美元/千瓦時,不過,Sakti3方面并沒有給出最終的時間。


從理論的提出時間以及發(fā)展過程中所走過的路來看,固態(tài)電池并不是一個新的概念,且研發(fā)上的進展并沒有想象那么快速。


另外,即使Sakti3最終能做到成本上的降低,電池從實驗室到最終的量產(chǎn)也需要不短的時間。正如液態(tài)鋰電池,在上世紀70年代,相關(guān)的理念和實驗認證就在齊頭并進地推進,但真正大規(guī)模的使用,已經(jīng)是20世紀末了。


固態(tài)電池什么時候量產(chǎn)?


路長且遠。

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