鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年12月24日
什么是固態電池?固態電池有哪些最新的進展?
固態電池已成為全球新一輪動力電池競賽中的投資熱點。
2018年底,成立于2010年的半固態鋰電池研發企業24M對外宣布,獲得D輪2180萬美元融資,資本方來自高級陶瓷制造商京瓷集團和全球貿易公司伊藤忠商事。
這家公司從曾經風靡一時后來衰落的美國磷酸鐵鋰電池企業A123分拆出來,由中國臺灣科學家蔣業明博士創立,目標是為電動汽車開發價格合理的高能量密度電池,將從2019年開始建立一個小型產業化工廠,希望在2020年交付首批產品。
作為下一代電池技術的固態電池,對很多人而言是一個比較模糊的概念。
簡單地說,固態鋰電池是相對液態鋰電池而言,是指結構中不含液體,所有材料都以固態形式存在的儲能器件。具體來說,它由正極材料+負極材料和電解質組成,而液態鋰電池則由正極材料+負極材料+電解液和隔膜組成。
中科院物理所研究員、固態離子學課題組組長黃學杰對大出行下半場(wx:investchuxing)介紹,固態鋰電池采用金屬鋰作為負極,固體無機或高分子材料作為電解質,能量密度比采用同類型正極材料的鋰電子電池高20%-30%。
馮玉川分析,全固態鋰電池單體的能量密度在實驗室可以到430Wh/kg以上,在中試階段可達375Wh/kg,在量產階段可以輕松達到300Wh/kg以上。
在能量密度之外,安全性是固態電池的更大優勢。對此,中國科學院青島生物能源與過程研究所副研究員董衫木表示,目前液態鋰電池選擇使用的液態有機電解液易燃易爆,用固態電解質代替液態電解液,是我們公認可以提升鋰電池安全性能最為有效的方法之一。
全球固態電池最新進展
正是因為固態電池具有這么多的優點,世界多國政府都高度重視固態電池的研發,上市公司和創業公司紛紛投資固態電池這一全新賽道。
其中,日本在全球遙遙領先。2018年7月,日本國立研究機構新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)對外宣布啟動第二階段固態鋰離子電池研發項目,并為此斥資100億日元(約合人民幣5.9億元),成員包括23家整車及電池、材料廠商,另外還有15家大學及公共研究機構,計劃到2022年全面掌握全固態電池相關技術。
日本企業在固體電池方面的研究開始的較早,水平較高,尤其是在硫系固態電解質方面,日本豐田汽車公司近日披露了其全固態電池的框架,并計劃于本世紀20年代初實現商業化。
在韓國,三大蓄電池廠商LG化學、三星SDI和SK創新2018年11月對外宣布,聯手開發核心電池技術,將成立一個規模1000億韓元的基金,計劃在固態電池、鋰金屬電池和鋰硫電池領域進行研發,來打造下一代電池產業生態系統。
固態電池尚在研發階段
盡管全球的固態電池研發和投資熱鬧非凡,但整體來看車用固態電池尚處于研發階段,還遠遠未進入量產階段。
盡管固態電池具有高安全性、高能量密度、循環次數高、相對較輕等特點,但界面阻抗大(電解質跟材料界面是固-固狀態,不利于鋰離子傳輸)、快充難度大(高阻抗、低導電率導致內阻大)、成本高等一系列問題尚待解決。勁邦資本合伙人王榮進大出行下半場(wx:investchuxing)分析。
中科院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊認為,現在的固態電池停留在研發階段,主要是因為固態電池存在容量衰減、內阻增加、內路短、熱失控、日歷失效等失效行為,降低了電池的能量密度、功率密度、循環壽命、安全性和可靠性。