中國粉體網(wǎng)訊 “固態(tài)電池將成為三元電池的顛覆者。” 國家工信部培訓(xùn)中心汽車專家張翔曾如此論斷,，他認為固態(tài)電池將成為電動汽車取代傳統(tǒng)燃油汽車的利器,。而如今,，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進程正在加快,，企業(yè)的投資熱情也在不斷升溫。
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固態(tài)電池將迎投產(chǎn)小高潮
近日,，輝能科技與南都電源就固態(tài)電池生產(chǎn)技術(shù)授權(quán)合作案達成初步共識,，輝能科技授權(quán)能量密度約240Wh／kg的固態(tài)電池電芯生產(chǎn)技術(shù)給南都電源，并提供生產(chǎn)所需之核心設(shè)備與材料,，而南都電源將建國內(nèi)首條1GWh規(guī)模的固態(tài)電池生產(chǎn)線,。
此前輝能科技CEO楊思枏曾表示將采取“類高通商業(yè)模式”,，授權(quán)固態(tài)電池專利技術(shù)及量產(chǎn)用之生產(chǎn)設(shè)備給電池廠和車企。楊思枏不無得意地指出：“通過IP授權(quán)模式,，可以縮短產(chǎn)業(yè)研發(fā)固態(tài)電池的時間,，我們有信心在兩三年內(nèi)讓輝能固態(tài)電池技術(shù)逐步在全球開枝散葉,�,！�
電池中國網(wǎng)了解到,，輝能科技其實早在2013年就實現(xiàn)了固態(tài)電池的量產(chǎn),，不過主要應(yīng)用在消費電子領(lǐng)域，近兩年來則加速了在新能源汽車領(lǐng)域的布局。輝能科技于2013年在臺灣建成的G1工廠，是全球首家可以實現(xiàn)固態(tài)鋰電池卷片生產(chǎn)的產(chǎn)線,，并計劃于2019年年底完成1GWh的擴建,，屆時固態(tài)電池總產(chǎn)能將達1．5～2GWh,。
而前不久,，國內(nèi)另一家電池企業(yè)江蘇衛(wèi)藍新能源電池有限公司（簡稱“江蘇衛(wèi)藍”）舉行了固態(tài)電池項目奠基儀式,。該項目總投資5億元,，一期投資1．8億元，計劃于2020年投產(chǎn),，建成后將形成年產(chǎn)0．1GWh固態(tài)電池生產(chǎn)線,。如果按照這種節(jié)奏，近一兩年內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)線或許將迎來一輪不小的投產(chǎn)潮。
實際上，除了輝能科技和江蘇衛(wèi)藍,，國內(nèi)鋰電池企業(yè)及材料企業(yè)，如寧德時代,、比亞迪、國軒高科,、中航鋰電、江蘇清陶,、力神電池,、億緯鋰能、橫店東磁,、珈偉股份,、當升科技,、贛鋒鋰業(yè),、貝特瑞等，也都布局了固態(tài)鋰電池技術(shù)開發(fā),。
特別值得一提的是，2018年11月蘇州清陶固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線在江蘇昆山建成投產(chǎn)，可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池,，能量密度可達400Wh／kg以上,，預(yù)計在2020年進入動力電池應(yīng)用領(lǐng)域，中國固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化邁出了標志性的一步,。
而在整車應(yīng)用方面,，2019年年初,，天際汽車展出了國內(nèi)首輛固態(tài)電池電動汽車ME7。天際汽車董事長兼CEO張海亮表示,，天際固態(tài)電池將于2021年批量生產(chǎn)并裝車上市，電芯能量密度可以超過300Wh／kg,。屆時,，天際汽車將成為國內(nèi)首家采用固態(tài)電池的主機廠,，天際ME7也將成為國內(nèi)首款以固態(tài)電池作為動力來源的新能源汽車。
在國際上,，全球眾多知名企業(yè)包括豐田,、松下,、三星,、三菱、寶馬,、大眾,、現(xiàn)代等也都已經(jīng)大量投資固態(tài)電池，并且有不少企業(yè)采取了聯(lián)盟開發(fā)的模式,。其中，日本的豐田,、本田,、日產(chǎn)、松下等23家汽車,、電池和材料企業(yè)，計劃到2022年全面掌握全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù),，到2030年前后將每千瓦時電池組的成本降至鋰電池的約30％。韓國三大電池廠商LG化學(xué),、三星SDI和SKI也組成聯(lián)盟，共同開發(fā)包括固態(tài)電池在內(nèi)的下一代核心電池技術(shù),。
固態(tài)電池向三元發(fā)起攻擊
固態(tài)電池之所以能被業(yè)界廣泛看好，是因為其優(yōu)異的性能優(yōu)勢,。作為在動力電池領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,，日本和中國都計劃到 2030 年將動力電池電芯能量密度提升到 500 Wh／kg。而從理論上講,，傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)鋰電池極限能量密度不可能高于500 Wh／kg,，而全固態(tài)電池目前的能量密度已經(jīng)能夠達到400 Wh／kg，預(yù)估最大潛力值可高達 900 Wh／Kg,。
另外，除了能量密度的局限,，當前主流的三元鋰電池安全問題也比較突出,。“無論從化學(xué)結(jié)構(gòu),，還是從電池結(jié)構(gòu)來講,，三元材料都非常容易發(fā)熱，有爆炸的風險,。然而現(xiàn)階段,，還沒有完善的解決辦法�,！� 北京大學(xué)新能源材料與技術(shù)實驗室主任其魯表示。而固態(tài)電池在安全方面的優(yōu)勢非常明顯,，固態(tài)電解質(zhì)不可燃,、無腐蝕、不揮發(fā),、不漏液，搭載固態(tài)電池汽車的自燃概率會大大降低,。
不過固態(tài)電池要實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化推廣,，也存在不少障礙,。據(jù)了解,，固體電解質(zhì)存在與電極間界面阻抗大,，界面相容性較差，同時充放電過程中各材料的體積膨脹和收縮，導(dǎo)致界面容易分離等問題,。正如江蘇衛(wèi)藍執(zhí)行總監(jiān)向晉所說，目前固態(tài)電池的主要問題還是界面問題。
L．E．K．（艾意凱）咨詢中國區(qū)合伙人,，工業(yè)與高科技領(lǐng)域負責人滕勇也認為,，目前固態(tài)電池的發(fā)展仍面臨著低離子電導(dǎo)率和高界面阻抗的技術(shù)瓶頸，在突破之前尚無法替代三元鋰電池體系,。
不過,，滕勇的看法還是比較樂觀,，認為在兼顧能量密度和安全性能方面，固態(tài)電池技術(shù)優(yōu)勢非常顯著,。他預(yù)計，固態(tài)電池將在2023－2025年之間開始實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,，并于2025－2030年實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn),。
而中國業(yè)內(nèi)研究資深人士史晨星認為,，固態(tài)電池等新型電池未來發(fā)展之路將經(jīng)以下階段：2020年前采用高鎳正極＋準固態(tài)電解質(zhì)＋硅碳負極實現(xiàn)300Wh／Kg,，2025年前采用富鋰正極＋全固態(tài)電解質(zhì)＋硅碳／鋰金屬負極電池實現(xiàn)400Wh／Kg,，2030年前燃料／鋰硫／空氣電池實現(xiàn)500Wh／Kg,。
雖然固態(tài)電池的商業(yè)化進程還有一段路程要走,，三元電池也將長期占據(jù)新能源汽車動力系統(tǒng)的C位，不過戰(zhàn)斗已經(jīng)打響了,，固態(tài)電池已經(jīng)向三元電池的陣地吹起了沖鋒號,！
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/小虎）
