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随着电动车市场的迅猛发展 固态电池渐渐出现在大众的视野中

2020年01月07日 14:09 次阅读

过去几年,电动车市场发展迅猛,可“里程焦虑”、“自燃”等一系列问题困扰着大多数消费者,为了满足人们日益增长的更高能量密度、更安全技术发展的需求,固态电池渐渐出现在大众的视野。

传统液态锂离子电池不会成为动力电池的终点,而全固态电池取代液态电池成为主流是大势所趋;液态锂电池瓶颈在300Wh/kg左右,但是固态电池理论能量密度高达700Wh/kg,固态电池被认为是未来电池技术最佳发展路线;可现阶段液态电池技术已几近瓶颈,很难得到突破,固态电池却仍未能量产。

随着电动车市场的迅猛发展 固态电池渐渐出现在大众的视野中

与液态电池相比,固态电池具有明显的优势,其安全、稳定,且固态电解质耐高温,损坏后不易爆炸起火,因此,搭载全固态锂电池的汽车,自燃概率会大大降低。但由于成本高、产能低的因素,一直迟迟未得到普及。近几年电动汽车起火事件频发,让社会各界关注其安全问题的同时,更催促着固态电池商业化加速落地。

作为全球“锂电三巨头”之一的日本,在动力电池的发展上更为高瞻远瞩,发展的重点放在固态电池上。据日媒报道,日本新能源产业技术综合开发机构早在2018年就成立,日本部门企业及学术机构将于5年内联合研发下一代电动汽车全固态锂电池,力争早日投入新能源汽车产业。据了解,该项目预计投资100亿日元(约合5.8亿元人民币),由本田、丰田、日产、松下等23家汽车产业链的企业,以及京都大学、日本理化学研究所组成,预期2022年全面掌握全固态电池技术。

此外,更有消息宣称,日本丰田将于今年东京奥运会上以某种形式展示全新的全固态锂电池;消息是否空穴来风我们未可知,但市面上关于固态电池的消息可谓鱼龙混杂,事实却真假难辨。

再看全球“锂电三巨头”的中国,自几年前开始,发展固态电池的公司就如雨后春笋纷纷涌现,多家上市公司争相宣称将加快固态电池的布局,强如宁德时代、比亚迪等企业也纷纷在固态电池领域展开行动,固态电池成为各企业的研究热点,更不泛一些企业宣布固态电池已投入生产,试产、量产的“喜讯”一波接一波,当真是乱花渐欲迷人眼,“固态热潮”一时风头无两。

2019年中下旬,据赣锋锂业旗下浙江锋锂新能源科技有限公司林久博士称,赣锋锂业目前已经涵盖从混合固液电解质动力锂电池到全固态锂电池的研究开发、中试和规模制造的能力。在产品布局上,将按照量产一代、研发一代、探索一代的路径来进行储备开发。

而中国首条固态锂电池生产线也早于2018年在昆山清陶能源发展有限公司投产,中国清陶(昆山)能源发展有限公司是一家从清华大学剥离出来的初创公司,是国内较早开展全固态锂电池技术研发的团队之一,围绕固态锂电池研发所申报的专利近百项;在2018年底举行的第二届锂电池技术与产业发展论坛上已成功展示了其能量密度高达400Wh/kg的固态锂电池商业化生产线;目前,由清陶最新开发的新能源汽车固态锂电池标准模组,已在北汽新能源等车企开始测试

2019年底的一次演讲中,台湾辉能科技业务处总监郑博伦表示,辉能将在2021年实行固态电池量产,2023年全固态电池试产,2024年达到全固态电池量产。

就在各大电池企业加紧布局固态电池之际,汽车零部件巨头博世公司却一反常态,悄无声息的放弃了曾经制定固态电池的量产计划;早在2017年12月时,博世曾考虑斥资200亿欧元投入固态电池量产计划,并收购固态电池的初创公司Seeo Inc,预期实现2030年200Gwh的电池产能;可时间还未过半年,2018年3月博世就宣布将放弃固态电池研发计划,甚至出售他们购买的固态电池初创公司Seeo Inc。2019年下旬,博世宣布与动力电池龙头宁德时代建立长期战略合作伙伴关系。

当下关于“固态电池”的传闻不绝于耳,某某企业宣布固态电池“今年量产”、“碾压宁德”等真真假假的新闻都来蹭热度;一位宁德时代电池开发负责人却表示,宁德时代虽然已制作样品,但是实现量产恐怕还要等到2030年。对比众企的豪言壮语,作为行业“独角兽”存在的宁德时代却显得“谨言慎行”。

这一番言论不由让人浮想联翩,难道在固态电池技术上,宁德时代作为行业巨头的优势已不复存在了?

当然不是。其实某些企业说近两年固态电池达到量产的言论也许都没错,让我们所误解的差距,可能仅仅只是一场“文字游戏”,让我们自以为在技术上风驰电掣的完成了重大突破。

其实“固态电池”和“全固态电池”有一定差距,固态电池可以说是动力电池液态迈向全固态的“必经之路”,传统液态电池将在发展过程中渐渐减少液体的含量,从半固态电池到准固态电池,最终迈向无液体的全固态电池。目前市面上公布即将量产的“固态电池”,不一定用的是全固态电解质,可能只是介于液态与固态之间的凝胶态电解质;而宁德时代潜心研究的“全固态电池”则是一种在工作温度区间内所使用的电极和电解质材料均是固态的锂电池,可以说是电池的“终极目标”。

众所周知,全固态电池优势繁多,但想要实现商业化并没有那么容易,除去全固态电池低倍率、高电阻等因素外,成本过高是全固态电池的“软肋”。对于众研发企业来说,承载的压力不小,不光有来自各国顶尖企业间的竞争,还要在满足现有车型平台开发需求的基础上,再往难度更大的研发方向前行,面对产品跟不上就有被替换的风险,不少企业知难而退。

可市场不等人,固态电池已进入“军备竞赛”阶段,如宁德时代、丰田、三星、大众、本田、戴森、松下、西门子等从汽车产业链到电子电器产业链,甚至许多固态电池初创企业,全都卯足劲希望能在固态电池领域抢占先机赢得市场份额。

全固态电池承载着电池安全与性能全面提升的使命,未来极有可能成为众多行业的新爆点。到底全固态电池何时才能拨开云雾见月明?在全球电动化的潮流下,为一项技术突破,多少人愿意再等十年?

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