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电池封装也相对简单

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发表于 2020-9-10 12:09:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
  如何兼顾长续航和高安全?业内普遍认为,固态电池技术能提供“两全其美”的答案。顾名思义,固态电池就是使用固体电极和固体电解质的电池。专家表示,固态电解质具有不可燃、不腐蚀、不挥发、不漏液等优势,安全性能大大提升。另外,固态电池使用金属锂做负极,可匹配高电压正极材料,进一步提升能量密度。电池封装也相对简单,能省掉电池包外壳、冷却等系统,同时可实现电池柔性化、异形化,根据不同应用场景设计不同形状,灵活性更强。
  作为下一代动力电池解决方案之一,固态电池一直被寄予厚望。不管是电池企业、传统车企,还是造车新势力,都在固态电池领域进行了前瞻布局。
  固态电池可兼顾长续航和高安全,其技术研发与产业化已被列入《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)。在当前全固态电池技术尚未突破的情况下,混合固液产品是务实选择。近期国内外诸多企业都在加速固态电池的量产步伐,但在产业化进程中如何实现规模与成本间的平衡仍是一大考验。
  “固态电池和全固态电池,虽然只有一字之差,却很值得寻味。”陕西国际信托证券投资经理张世超说,固态电池用的不一定全都是固态电解质,有可能是固态和液态混合的,不同厂商的混合比例不同。目前市面上常说的固态电池严格意义上说应该是“准固态电池”,多数是在现有锂电池技术基础上改进而来。
  实现长续航,就要有较高的电池能量密度。据了解,现阶段三元锂电池电芯能量密度普遍在240-260Wh/Kg之间,高镍三元锂电池可以达到300Wh/Kg,但都已接近极限,难以继续提升。
  中国科学院院士欧阳明高曾公开表示,基于各国动力电池技术路线的比较,短期来看是液态电解液的锂离子电池,发展高镍三元正极和硅炭负极,中长期将从液态电解质逐步过渡到全固态电池。打鱼游戏赢现金
  安全性方面,传统锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成,电解液易渗出,特别遇到正负极短路或者过充等,会导致温度快速升高,继而易引发电池燃烧、爆炸。随着能量密度提高,三元锂电池镍含量不断提升,用于稳定结构的钴和锰含量相应降低,安全问题将愈发凸显。
  一边是新能源汽车、锂电巨头,丰田与松下成立的合资企业将从今年4月开始运营,开发生产固态电池;加拿大魁北克水电公司与戴姆勒公司一道开发固态电池技术,一旦达到量产状态,将在戴姆勒旗下的电动汽车上使用;雷诺汽车表示,到2025年旗下电动汽车可能会使用钴含量为零的固态电池;国内锂电巨头宁德时代则相对谨慎,认为全固态电池至少要到2030年才能进行大规模量产。
  浙江锋锂新能源科技有限公司相关负责人介绍,考虑到全固态电池量产面临的现实困难及新能源汽车对高安全、高能量密度动力电池的迫切需求,作为折中方案,国内几家初创企业将混合固液电解质锂电池作为短期目标。从现有产品的测试数据看,其能量密度已达到目前三元锂离子电池的量产水平,在倍率性能、循环性能等方面也有不错的表现,能够通过包括针刺、挤压、过充电、过放电、短路、加热等在内的各项安全检测。
  记者梳理发现,目前全球范围内有20多家企业都在致力于固态电池技术研发与应用,其中不少企业都宣布要量产固态电池,并制定了相应的发展路线计划。
  事实上,全力研发固态电池已经上升到国家战略层面。2019年12月,工信部发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿),在“实施电池技术突破行动”中,加快固态动力电池技术研发及产业化被列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。
  张世超指出,固态电池产业化进程面临的一大考验还有价格,如何做到更接地气,在规模和成本之间找到平衡点,继而在多个场景实现大规模应用,考验着每一位“参赛者”。
  一边是后起之秀,国内造车新势力天际汽车、蔚来汽车、爱驰汽车相继与辉能科技达成合作,天际汽车在2019年初就推出了首款搭载固态电池的ME7样车,辉能科技则宣布将于2021年实现固态电池量产。
  记者进一步了解到,全固态电池还有一些关键技术亟待突破,如固体电解质材料电导率偏低,与电极材料的接触面积小,造成内阻较大,影响充电速度等。
  近日,丰田与松下宣布成立合资企业生产固态电池,戴姆勒牵手加拿大魁北克水电公司加速固态电池应用,固态电池的量产节奏呈现日渐加快之势。
  该负责人表示,相比于三元锂离子电池,目前的混合固液产品能量密度有所提升,安全性可大幅提高,能够满足整车企业的需求,是全固态电池技术尚未突破情况下的务实选择。
  “尽管技术路线多样,但不可否认的是,固态电池正蓬勃发展,量产节奏日渐加快。”张世超说。
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