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固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化還有多遠(yuǎn)?各大車企進(jìn)展如何?
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化還有多遠(yuǎn)?各大車企進(jìn)展如何?近日,電動汽車初創(chuàng)公司菲斯克(Fisker)固態(tài)電池技術(shù)獲卡特彼勒投資;宣布在新加坡建電動車廠的戴森也采用的是美國Sakti3研發(fā)的固態(tài)電
近日,電動汽車初創(chuàng)公司菲斯克(Fisker)固態(tài)電池技術(shù)獲卡特彼勒投資;宣布在新加坡建電動車廠的戴森也采用的是美國Sakti3研發(fā)的固態(tài)電池;同時,已宣布進(jìn)入汽車領(lǐng)域的蘋果公司也一直在研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。
顯然,一直被譽為下一代電池技術(shù)的固態(tài)電池已經(jīng)從實驗室研究到了量產(chǎn)研發(fā)階段,并獲得了一定的資本青睞,除了寶馬、豐田老牌車企對固態(tài)電池競相追逐,一波基于固態(tài)電池技術(shù)的新興造車勢力也正在崛起。
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化呈三大特征
固態(tài)電池即采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰電池,一方面可以通過提升電壓平臺,來進(jìn)一步提升電池能量密度;另一方面由于在固固反應(yīng)中可以減少氣體排放,大幅提高了鋰電池的安全性能。
北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司總經(jīng)理俞會根曾表示,固態(tài)電池具備十大性質(zhì):有望抑制鋰枝晶,不易燃燒、不易爆炸,無持續(xù)界面反應(yīng),無電解液泄露、干涸問題,高溫性能更好,無脹氣,原材料純度要求降低,正極選擇面寬,非活性物質(zhì)體積量減少,電芯內(nèi)部可串聯(lián)。
總體來說,不論是安全性還是能量密度,固態(tài)電池都是比現(xiàn)在普遍使用的鋰離子電池更適合電動汽車的能量儲存裝置。但就目前而言,固態(tài)電池在固態(tài)電解質(zhì)的導(dǎo)電率、內(nèi)阻、界面阻抗及相容性上還存在不少瓶頸,產(chǎn)業(yè)化落地還需要一段時間。現(xiàn)階段各大企業(yè)的研發(fā)重點是固態(tài)聚合物電解質(zhì)、無機固體電解質(zhì)的設(shè)計及制備技術(shù),固/固界面構(gòu)筑及穩(wěn)定化技術(shù);并在此基礎(chǔ)上完善電池生產(chǎn)工藝及專用設(shè)備的研究,來實現(xiàn)產(chǎn)品的量產(chǎn)。
蓋世汽車梳理發(fā)現(xiàn),固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展呈現(xiàn)出以下三大特點:
從布局的企業(yè)來看,不僅僅是科研單位、材料企業(yè)、電池企業(yè)在積極研發(fā)固態(tài)電池,車企尤其是國際車企在缺乏電化學(xué)技術(shù)積累的情況也對固態(tài)電池技術(shù)表現(xiàn)出近乎癡狂熱情,諸如寶馬、豐田、日立、現(xiàn)代等大部分車企都在直接或間接的布局固態(tài)電池技術(shù),足以可見電動化趨勢下,車企對高性能動力電池的渴求是多么巨大。
從產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展來看,固態(tài)電池在汽車領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化集中在2025年左右。除固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)先的豐田外,老牌車企量產(chǎn)固態(tài)電池的時間均在2025年以后(豐田預(yù)計2022年),而新造車勢力則相對激進(jìn),菲斯克、戴森更是將固態(tài)電池量產(chǎn)時間定在了即將到來的2020年。
從技術(shù)路線來看,固態(tài)電池的發(fā)展主要分為3大方向。國際上技術(shù)成熟度較高、技術(shù)沉淀較深的法國Bolloré、美國Sakti3和日本豐田,這三家企業(yè)也分別代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固態(tài)電解質(zhì)的典型技術(shù)開發(fā)方向,其中硫化物固態(tài)電解質(zhì)能量密度潛力最大,技術(shù)難度也最高,目前大部分企業(yè)主要采用氧化物固態(tài)電解質(zhì)。
值得一提的,固態(tài)電池其實也是一個比較寬泛的概念,上/下線非常高,不同產(chǎn)品的實際效果差別很大。比如早在2015年,法國Bolloré就量產(chǎn)了固態(tài)電池汽車,并投入2900輛進(jìn)行運營,但除了安全性,其寬溫性和能量密度都不甚理想,現(xiàn)階段遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上經(jīng)濟性。想要成為下一代電池技術(shù),量產(chǎn)還僅僅只是一個開始,只有同時將生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率以及技術(shù)參數(shù)做到一定程度,才能滿足日益增長的電動化需求。
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