中國粉體網(wǎng)訊 聽說“國內(nèi)固態(tài)電池量產(chǎn)了”的消息時,,小編并沒有特別激動,,第一反應(yīng)是:真的假的啊,?畢竟關(guān)于固態(tài)電池的量產(chǎn)出過不少假消息,。
可這次卻是真的!
日前,,國內(nèi)首條固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線在江蘇昆山建成投產(chǎn),!電池中國網(wǎng)從蘇州清陶新能源科技有限公司(以下簡稱蘇州清陶)方面獲悉,這條固態(tài)電池生產(chǎn)線,,可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池,,電池能量密度可達400Wh/kg以上。目前該產(chǎn)品已在特種電源,、高端數(shù)碼等領(lǐng)域成功應(yīng)用,,預(yù)計在2020年進入動力電池應(yīng)用領(lǐng)域。
據(jù)了解,,蘇州清陶已經(jīng)逐步解決了固態(tài)電解質(zhì)材料量產(chǎn),、固態(tài)電解質(zhì)膜成型技術(shù)、復(fù)合正負極配方工藝,、極片與電解質(zhì)膜間固-固界面等一系列核心問題,,在此過程中成功實現(xiàn)了氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料、功能型離子導(dǎo)體陶瓷復(fù)合隔膜等研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化,。
關(guān)于此次量產(chǎn)的固態(tài)電池的具體細節(jié)特性,,蘇州清陶的相關(guān)人員對電池中國網(wǎng)的咨詢給予了回饋,關(guān)于其性能參數(shù),,如圖所示,。
(固態(tài)電池性能參數(shù)圖,蘇州清陶提供)
據(jù)中科院院士,、清華大學(xué)教授南策文介紹,,相較于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池而言,固態(tài)鋰電池具有高安全性、高能量密度和柔性化等優(yōu)點,。他指出,,固態(tài)鋰電池的驅(qū)動力更強,能量儲備更大,,充電更快,、持續(xù)時間更長。
業(yè)內(nèi)普遍認為,,固態(tài)電池是未來主要發(fā)展趨勢,。國家工信部等四部委印發(fā)的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》明確提出,加大投入研發(fā)新的動力鋰電體系,,其中就包括固態(tài)電池等新型電池,。
電池起火的“終結(jié)者”
近年來,新能源汽車起火事故頻發(fā),,大多與動力電池有關(guān),。據(jù)不完全統(tǒng)計,2018年上半年電動汽車發(fā)生過幾十起燃燒事故,。新能源汽車發(fā)生燃燒最為常見的主要場景表現(xiàn)為充電過程中的燃燒,,此外,電池在行駛或停駛過程中也會發(fā)生燃燒事故,。
動力鋰電池為何會起火呢,?據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,電池起火的原因在于傳統(tǒng)鋰電池在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶,,從而刺破隔膜導(dǎo)致短路,;電解液為有機液體,在高溫下會加劇發(fā)生副反應(yīng),、氧化分解,、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向,。
而全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液,,有望從根本上解決電池安全性問題,是電動汽車和規(guī)�,;瘍δ芾硐氲幕瘜W(xué)電源,。即使對固態(tài)電池進行針刺、剪切,、擠壓,、重物沖擊等各種物理破壞均不會出現(xiàn)冒煙、起火,、爆炸等事故,能夠滿足特殊應(yīng)用場景的高安全需求,。
重新定義鋰電池形態(tài)
當(dāng)前,,我國新能源汽車市場上的純電動汽車所搭載的動力電池,,大多數(shù)為三元鋰材料和磷酸鐵鋰材料電池。盡管相比鉛酸和鎳氫電池,,能量密度已經(jīng)有了極大的提高,,但是依然難以打消消費者的里程焦慮困擾。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)出于續(xù)航里程的考慮,,迫切需要高能量密度的電池進入到實際應(yīng)用階段,。根據(jù)國家《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展計劃》和《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》的相關(guān)政策,我國動力電池系統(tǒng)的能量密度需要在2025年至2030年達到350Wh/kg的目標(biāo),,以滿足市面上乘用電動汽車的續(xù)航里程要求,。
“以目前的三元鋰電池的技術(shù)路線,動力電池能量密度單體要做到350Wh/kg的目標(biāo),,在五年內(nèi)基本不可能實現(xiàn),。而且,即便實現(xiàn)了,,安全性也無法得到保障,。因此,固態(tài)電池商業(yè)化能否突破,,對汽車電動化的前景影響重大,。” 某業(yè)內(nèi)人士表示,。
除了具備高安全性,、高能量密度,固態(tài)電池還具有柔性特征,�,!肮虘B(tài)鋰電池的量產(chǎn),為提高鋰電池儲能提供了新的路徑,,有助于推動鋰電池向小型化,、微型化、柔性化發(fā)展,,并重新定義鋰電池的形態(tài),,打破傳統(tǒng)方方正正或圓柱的形態(tài),未來可以做成任何形狀的部件,,提高空間使用效率,。”蘇州清陶總經(jīng)理李崢表示,。
固態(tài)電池的兩個方向
據(jù)了解,,目前固態(tài)電池的研發(fā)有兩個方向,一是鋰離子電池的固態(tài)化,全球范圍內(nèi)量產(chǎn)固態(tài)電解質(zhì)的企業(yè)還鳳毛麟角,,一定程度上制約了固態(tài)電池的研發(fā)進度,。另一研發(fā)方向是金屬固態(tài)電池,最常見的是鋰硫電池,。當(dāng)電解質(zhì)換成固體之后,,鋰電池體系由電極材料-電解液的固液界面,向電極材料-固態(tài)電解質(zhì)的固固界面轉(zhuǎn)化,,目前此項技術(shù)業(yè)界都還在攻關(guān)中,。
除了蘇州清陶,國內(nèi)的寧德時代,、比亞迪,、國軒高科、中航鋰電,、珈偉股份等電池廠商都在布局固態(tài)電池,,其中寧德時代以硫化物電解質(zhì)為主要研發(fā)方向。在國際上,,豐田,、松下、三星,、三菱,、寶馬、大眾,、現(xiàn)代,、戴森等企業(yè)均在加緊布局固態(tài)電池技術(shù)的儲備。
電池中國網(wǎng)認為,,雖然此次固態(tài)電池實現(xiàn)了量產(chǎn),,但是要應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域還需時日,全固態(tài)鋰電池替代傳統(tǒng)鋰電池更是前路漫漫,。目前在固體電解質(zhì)材料,、界面性能優(yōu)化、電極材料選擇,,以及成本,、工藝等方面還有相當(dāng)長的路要走。不過,,相信在廣大業(yè)界同仁的共同努力下,,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路必將走上快車道。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉)