中國粉體網(wǎng)訊 “全固態(tài)電池技術(shù)雖然現(xiàn)目前仍然面臨著很多挑戰(zhàn),,但仍然是我們值得去追求的目標,。這個目標不是短期的,,可以看作是面向2030年,,值得創(chuàng)新的目標,�,!�4月16日,,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示。
歐陽明高也告誡中國新能源車企和電池企業(yè),要對這一技術(shù)路線高度重視,。
所謂固態(tài)電池,,即電池使用固體電極和固體電解質(zhì),,而不是傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體或凝膠電解質(zhì)。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比,,全固態(tài)電池的優(yōu)勢通常被認為是具有更高的能量密度,,更長的貨架期,并且由于降低了液體電解質(zhì)泄漏和易燃性的風險而提高了安全性,。
歐陽明高表示,,“現(xiàn)在全球已經(jīng)有無數(shù)人投入到了這場創(chuàng)新運動,隨著CHATGPT技術(shù)的出現(xiàn),,對新材料的探索效率極大提高,,開發(fā)的周期能夠縮短,通過全球的努力,,全固態(tài)電池能夠取得成功,。”
“我們發(fā)現(xiàn),在全球頂刊上發(fā)表的與固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)的論文正在指數(shù)般地增長,,可以說技術(shù)是在商業(yè)化的前夜,。”歐陽明高說,。
據(jù)了解,,目前在全球范圍內(nèi),日本企業(yè)在全固態(tài)電池上面投入得最多,。擁有固態(tài)電池技術(shù)專利最多的豐田汽車,,計劃2025年前實現(xiàn)全固態(tài)電池小規(guī)模量產(chǎn),2030年前全固態(tài)電池要實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn),。
今年早些時候,,日本汽車制造商日產(chǎn)(Nissan)宣布,日產(chǎn)研發(fā)的全固態(tài)電池和現(xiàn)在的液體電解液鋰離子電池相比,,成本會降低50%,,能量密度提高1倍,并且可提供比現(xiàn)在電池快3倍的充電速度,。日產(chǎn)計劃在2025年建立并運行全固態(tài)電池試點生產(chǎn)廠,,然后在2028年首次應用在汽車上,逐步實現(xiàn)量產(chǎn),。
歐洲主流車企方面,,大眾集團投資了固態(tài)電池初創(chuàng)公司QuantumScape,并在2021年稱,,預計固態(tài)電池投入使用的時間將在2025年,。寶馬集團則與初創(chuàng)公司SolidPower公司合作,后者將在2023年向?qū)汃R交付測試樣品,第一輛采用全固態(tài)電池的寶馬原型車計劃在2025年之前推出,,2030年之前將實現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn),。
不過在國內(nèi),全固態(tài)電池的路線似乎不被整車廠和頭部電池企業(yè)看好,。在此次論壇中,,上汽集團副總工程師、上汽捷能汽車技術(shù)有限公司總經(jīng)理朱軍說,,對于整車廠而言,電池的安全放在考慮和計算的第一位,,然后是電池的壽命與可靠性,,以及成本。
“最后計算的還是成本,。全固態(tài)電池能量密度再高,,主流的電動汽車看重的還是成本。如果半固態(tài),、全固態(tài)電池能夠幫助主流汽車廠商降低成本,,那么應該很快就能商用�,!敝燔娬f,。
朱軍認為,現(xiàn)在通過現(xiàn)有電池結(jié)構(gòu)的改善,,使用液態(tài)電解液鋰離子電池的能量密度不是問題,,磷酸鐵鋰電池也能做成70—100度的電池包。
而國內(nèi)第三大動力電池廠商中創(chuàng)新航科技集團股份有限公司高級副總裁兼CTO潘芳芳說,,對能量密度的追求是電池技術(shù)進步的驅(qū)動力,,此外也要兼顧能量密度與安全的平衡,與性能的平衡,,與成本的平衡,。
在潘芳芳看來,就能量密度而言,,通過對電池正負極材料的繼續(xù)挖掘,,結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,減少電解液的使用,,現(xiàn)有的液態(tài)電解質(zhì)電池仍然有進一步的提升空間,。例如現(xiàn)在的液態(tài)鋰電池能量密度能夠做到350WH/kg,循環(huán)1500周,,沿著液態(tài)電池的路線,,電池終極的能量密度天花板有可能做到500WH/kg。
而在安全層面而言,潘芳芳認為,,“電池安全是一個系統(tǒng)性的問題,,除了材料本質(zhì)的穩(wěn)定性,系統(tǒng)的防護,,全生命周期的管理都是保持安全的手段,,如果全固態(tài)電池到了量產(chǎn)的時間,而液態(tài)電池的安全性也取得了相應的進步,,并且能夠很好地兼顧性能,、技術(shù)、成本的話,,那么一條技術(shù)路線大規(guī)模的推廣需要考慮成本和實際,。”
“如果除了安全,,電池其他的性能不能兼顧,,那么應用空間有多大要打個問號。當全固態(tài)電池商業(yè)化成功的時候,,其能否跟更成熟的液態(tài)電池相比又要打個問號,。”潘芳芳說,。
此前,,全球動力電池龍頭寧德時代董事長曾毓群談及固態(tài)電池技術(shù)時,也認為固態(tài)電池難以形成有技術(shù)可行性和市場競爭力的產(chǎn)品,。但歐陽明高認為,,全固態(tài)電池對于現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池是徹底的顛覆。在全固態(tài)電池中,,鋰離子的傳輸機理完全改變,,一般液態(tài)電解質(zhì)鋰離子遷移數(shù)為0.5,硫化物固態(tài)電解質(zhì)鋰離子遷移數(shù)為1,;全固態(tài)電池具有高溫100攝氏度到零下幾十度的寬溫度性能,;全固態(tài)電池電壓窗口提高后,正負極材料的選擇范圍大大提升(正極可以選擇硫等),;甚至可以在全固態(tài)電池中使用在燃料電池中應用的雙極板,。
這和目前資本市場上十分火熱的固液混合物電池也完全不同。固液混合物電池在現(xiàn)有的液態(tài)電池技術(shù)基礎(chǔ)上,,仍然保留部分電解液,,電池改變的機理不大。雖然固液混合電池能夠提升比能量,,以安全為目標,,但是會損失電池倍率,,影響充電,影響循環(huán)壽命,。
歐陽明高表示現(xiàn)目前要為行業(yè)注入信心,,“不能只是埋頭拉車,不抬頭看路,,我們電池企業(yè)現(xiàn)在為賺錢的事情還在很焦慮,,但要小心對手一不留神就將技術(shù)顛覆了�,!睔W陽明高說,。“不是說對手一定會顛覆,,但是有全固態(tài)電池這個技術(shù),,可能會有這個風險。作為電池大國,,我們一定要引起重視�,!�
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正)
注:圖片非商業(yè)用途,,存在侵權(quán)告知刪除!