搶先蔚來比亞迪？豐田今年將推固態(tài)電池，明年搭載原型車

據(jù) Answered Tech Story 報(bào)道，豐田汽車將在今年推出一款顛覆性的固態(tài)電池，該電池可提供 500 公里續(xù)航，10 分鐘內(nèi)就可以從空電充到滿電，并且具有極小的安全隱患。

據(jù)官方介紹，固態(tài)電池有望成為使用水性電解質(zhì)溶液的鋰離子電池的可行替代品。配備固態(tài)電池的電動(dòng)汽車充電大約需要 10 分鐘，從而將充電時(shí)間縮短了三分之二。配備固態(tài)電池還可以在保持腿部空間的同時(shí)延長(zhǎng)緊湊型電動(dòng)汽車的行駛距離。

豐田官方表示，對(duì)于使用傳統(tǒng)鋰離子電池的電動(dòng)汽車而言，該技術(shù)是一種潛在的萬能解決方案，可以極大減少充滿一次電所需的時(shí)間。

此外，豐田計(jì)劃在2022年推出搭載固態(tài)電池的原型車，但其量產(chǎn)時(shí)間要在2025年左右。

不過，對(duì)于豐田的固態(tài)電池編輯有三點(diǎn)疑問：

1、是全固態(tài)電池嗎？

2、續(xù)航里程只有500公里嗎？相比目前的電池技術(shù)并沒有多大的提升。

3、此前豐田說過2025年才會(huì)量產(chǎn)固態(tài)電池，這次提前發(fā)布，是技術(shù)方面有什么重大突破？

拋開上述疑問不談，盡管豐田搶到了固態(tài)電池的先機(jī)，但它也存在不少競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

年初蔚來引爆固態(tài)電池話題。1月9日，蔚來在NIO Day 上發(fā)布了首款旗艦轎車ET7，以及150kWh固態(tài)電池包，宣稱可實(shí)現(xiàn)360Wh/kg的能量密度，使續(xù)航里程突破1000公里，并將于2022年第四季度使用。

消息一出，不僅引爆新能源車產(chǎn)業(yè)圈，蔚來更是股價(jià)大漲，市值一度超過1000億美金，可謂是名利雙收。

當(dāng)時(shí)關(guān)于蔚來固態(tài)電池到底是全固態(tài)還是半固態(tài)的猜測(cè)分析層出不窮，在NIO Day的第二天，也就是1月10日，蔚來汽車CEO李斌承認(rèn)，蔚來即將應(yīng)用的并非全固態(tài)電池，而是帶有少量電解液的半固態(tài)電池。

1月下旬比亞迪公布固態(tài)電池專利。1月19日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)公布了比亞迪最新的283項(xiàng)專利，其中固態(tài)電池方面公布了兩項(xiàng)專利。

一是“一種正極材料及其制備方法、一種固態(tài)鋰電池”。該專利的申請(qǐng)日期為2019年7月17日，申請(qǐng)公布日為2021年1月19日。

本發(fā)明提供了正極材料的制備方法和固態(tài)鋰電池。該正極材料可同時(shí)構(gòu)建鋰離子傳輸通道和電子傳輸通道，極大的提升了固態(tài)鋰電池的容量發(fā)揮、首圈庫倫效率、循環(huán)性能和高倍率性能。

二是“一種鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法和固態(tài)鋰離子電池”。該專利的申請(qǐng)日期為2019年7月19日，申請(qǐng)公布日同樣為2021年1月19日。

具體來看，本公開涉及一種鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法和固態(tài)鋰離子電池，本公開的固態(tài)電解質(zhì)具有良好的安全性能和較高的能量密度。

此外，新能源汽車網(wǎng)查閱發(fā)現(xiàn)，2020年12月1日，比亞迪還申請(qǐng)公開了“一種凝膠聚合物電池及其制備方法”的專利。該專利申請(qǐng)日期為2019年5月28日。

當(dāng)時(shí)網(wǎng)友還調(diào)侃蔚來的固態(tài)電池發(fā)布了個(gè)寂寞。比亞迪在十幾天后申請(qǐng)公布早已于去年申請(qǐng)的固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)，似乎有一種悶聲放大招的感覺。

無獨(dú)有偶，1月19日，寧德時(shí)代也公布了兩項(xiàng)與固態(tài)電池相關(guān)的發(fā)明專利。

一是“一種固態(tài)電解質(zhì)的制備方法”。該專利的申請(qǐng)日期為2019年7月16日，公開日為2021年1月19日。

在該申請(qǐng)所提供的制備方法中，以硼酸酯作為摻雜原料對(duì)硫化物固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行改性，可得到一種B、O共摻雜的硫化物固態(tài)電解質(zhì)，在摻雜改性過程中，實(shí)現(xiàn)了硫化物電解質(zhì)原料與硼酸酯之間的充分混合；并且硼酸酯在硫化物電解質(zhì)的成相溫度下完全分解，減少了雜質(zhì)的引入或反應(yīng)物殘余，制得的硫化物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率得到顯著提升，從而也利于全固態(tài)電池的能量密度的發(fā)揮。

二是“一種硫化物固態(tài)電解質(zhì)片及其制備方法”。該專利的申請(qǐng)日期同樣為2019年7月16日，公開日為2021年1月19日。

在該申請(qǐng)中，向硫化物固態(tài)電解質(zhì)中引入的硼元素可有效降低陰離子對(duì)鋰離子的束縛作用，提升鋰離子的傳輸能力；硼元素在硫化物固態(tài)電解質(zhì)中均勻分布，固態(tài)電解質(zhì)的摻雜均勻度和電導(dǎo)率均得到提高，固態(tài)電解質(zhì)片表面的粗糙度得到顯著改善，從而利于鋰離子在硫化物固態(tài)電解質(zhì)片和鋰金屬陽極界面的擴(kuò)散過程，降低界面阻抗，并改善電池的循環(huán)性能。

此外，日產(chǎn)曾表示它也正在開發(fā)自己的固態(tài)電池，并計(jì)劃在2028年前將其應(yīng)用于可駕駛的汽車中。

長(zhǎng)期以來，固態(tài)電池一直被視為一種突破當(dāng)今電動(dòng)汽車性能限制的方法，被業(yè)界認(rèn)為是鋰電行業(yè)的未來最高技術(shù)路線。

固態(tài)電池使用固體電解質(zhì)替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜。能大幅降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)，安全性更好；通過采用金屬鋰負(fù)極，能將電池能量密度提升70%以上。

不過，固態(tài)鋰電池現(xiàn)階段仍有諸多技術(shù)障礙亟待突破，例如在電池循環(huán)的過程中，固固界面容易接觸不良，這也導(dǎo)致了固態(tài)電池量產(chǎn)難度加大；快充性能并不佳、制備工藝復(fù)雜、價(jià)格高昂等。

因此市場(chǎng)預(yù)計(jì)，全固態(tài)電池規(guī)模化量產(chǎn)至少需要5-10年時(shí)間。目前無論是車企還是電池制造商，都在加快研究速度以搶占先機(jī)，對(duì)于這場(chǎng)技術(shù)之戰(zhàn)，編輯甚是期待誰能最先殺出重圍，從此一鳴驚人！