鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2022年05月20日
三元鋰電池的缺陷有什么?
三元鋰離子電池存在很多缺陷,安全問題十分令人擔憂。無論從化學結構來講,還是從電池結構來講,三元材料都非常容易發熱。假如不能把熱量及時傳導出去,電池就有爆炸的風險。然而現階段,在電池的安全性、可靠性上,還沒有完善的解決辦法。
除安全問題外,就新增電動汽車續航角度而言,三元鋰離子電池的單體能量密度也已接近極限,難以被突破。電池包供應商正力蔚來常務副總裁周楠告訴第一電動:現在,無論是行業政策,還是市場需求,新能源汽車對動力鋰電池能量密度的要求都很高。在現有技術路線的體系下,要提高能量密度,只能提高鎳材料或者添加CA,但高鎳的熱穩定性很差。所以,傳統的電池一旦能量密度提高,也意味著穩定性的下降,電池內部熱反應會非常劇烈,安全就成了很大的問題。
正因為這樣的原因,國家863計劃節能與新能源汽車重大項目總體專家組專家肖成偉曾公開表示,三元鋰離子動力鋰電池目前已經看到能量密度的天花板了,高鎳材料、碳硅負極的鋰離子電池單體能量密度最高應該在300Wh/kg左右,正負不超過20Wh/kg。
按照國家動力鋰電池技術路線圖的規劃,2020年鋰離子電池的單體能量密度目標為350Wh/kg。從目前來看,這一目標已然不能實現。
而為了保證動力鋰電池的高能量密度和安全性,固態電池研發的進展,給這個行業帶來了光和亮。
國內外公司爭相布局,固態電池成趨勢
固態電池,顧名思義是一種使用固體電極和固體電解質的電池。由于固態電池電極和電解質都由固態物質制成,其固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液,同時也克服了鋰枝晶現象,即使被加熱到非常高的溫度,也不會著火,因而安全性更高。搭載全固態鋰離子電池的汽車,自燃概率會大大降低。可以說,是下一代新能源汽車動力鋰電池的理想對象。
目前,越來越多的國內外公司和研究機構將重心集中到了全固態鋰離子電池上,也有不少汽車廠商都透露過基于固態電池打造電動汽車的計劃。比如,大眾曾宣布計劃研發續航1000km固態電池;豐田汽車預計2022年完成固態電池的研發工作,并計劃于2030年實現量產;日本經濟省更是在2017年宣布出資16億日元,聯合豐田、本田、日產、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化學、三菱化學等國內優秀產業鏈力量,共同研發固態電池,希望2030年實現800公里續航目標。
國家新能源汽車重點科技專項首席專家歐陽明高院士也曾指出,國內不少科研院所、公司布局固態電池領域,中科院寧波材料所跟贛鋒鋰業合作,正在推進其產業化,計劃2019年量產固態電池。
作為新能源汽車的心臟,動力鋰電池無疑會決定新能源汽車的未來。業內人士普遍認為,動力鋰電池未來發展路徑是電解質從液態、半固態、固液混合到固態,最終必將實現全固態的過程。
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