400Wh/kg不是夢！國內首家固態(tài)電池量產(chǎn)

時間:2018-11-23 09:50來源:VehicleTrend車勢 作者:金東
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       聽說“國內固態(tài)電池量產(chǎn)了”的消息時，小編并沒有特別激動，第一反應是：真的假的啊？畢竟關于固態(tài)電池的量產(chǎn)出過不少假消息。
 
       可這次卻是真的！
     
        日前，國內首條固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線在江蘇昆山建成投產(chǎn)！電池中國網(wǎng)從蘇州清陶新能源科技有限公司（以下簡稱蘇州清陶）方面獲悉，這條固態(tài)電池生產(chǎn)線，可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池，電池能量密度可達400Wh／kg以上。目前該產(chǎn)品已在特種電源、高端數(shù)碼等領域成功應用，預計在2020年進入動力電池應用領域。
 
       據(jù)了解，蘇州清陶已經(jīng)逐步解決了固態(tài)電解質材料量產(chǎn)、固態(tài)電解質膜成型技術、復合正負極配方工藝、極片與電解質膜間固－固界面等一系列核心問題，在此過程中成功實現(xiàn)了氧化物固態(tài)電解質材料、功能型離子導體陶瓷復合隔膜等研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化。
 
       關于此次量產(chǎn)的固態(tài)電池的具體細節(jié)特性，蘇州清陶的相關人員給予了回饋，關于其性能參數(shù)，如圖所示。
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（固態(tài)電池性能參數(shù)圖，蘇州清陶提供）
 
       據(jù)中科院院士、清華大學教授南策文介紹，相較于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池而言，固態(tài)鋰電池具有高安全性、高能量密度和柔性化等優(yōu)點。他指出，固態(tài)鋰電池的驅動力更強，能量儲備更大，充電更快、持續(xù)時間更長。
 
       業(yè)內普遍認為，固態(tài)電池是未來主要發(fā)展趨勢。國家工信部等四部委印發(fā)的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》明確提出，加大投入研發(fā)新的動力鋰電體系，其中就包括固態(tài)電池等新型電池。
 
      電池起火的“終結者”
 
       近年來，新能源汽車起火事故頻發(fā)，大多與動力電池有關。據(jù)不完全統(tǒng)計，2018年上半年電動汽車發(fā)生過幾十起燃燒事故。新能源汽車發(fā)生燃燒最為常見的主要場景表現(xiàn)為充電過程中的燃燒，此外，電池在行駛或停駛過程中也會發(fā)生燃燒事故。
 
       動力鋰電池為何會起火呢？據(jù)業(yè)內人士分析，電池起火的原因在于傳統(tǒng)鋰電池在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶，從而刺破隔膜導致短路；電解液為有機液體，在高溫下會加劇發(fā)生副反應、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向。
 
       而全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池安全性問題，是電動汽車和規(guī)�；瘍δ芾硐氲幕瘜W電源。即使對固態(tài)電池進行針刺、剪切、擠壓、重物沖擊等各種物理破壞均不會出現(xiàn)冒煙、起火、爆炸等事故，能夠滿足特殊應用場景的高安全需求。
 
      重新定義鋰電池形態(tài)
 
       當前，我國新能源汽車市場上的純電動汽車所搭載的動力電池，大多數(shù)為三元鋰材料和磷酸鐵鋰材料電池。盡管相比鉛酸和鎳氫電池，能量密度已經(jīng)有了極大的提高，但是依然難以打消消費者的里程焦慮困擾。
 
       新能源汽車產(chǎn)業(yè)出于續(xù)航里程的考慮，迫切需要高能量密度的電池進入到實際應用階段。根據(jù)國家《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展計劃》和《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》的相關政策，我國動力電池系統(tǒng)的能量密度需要在2025年至2030年達到350Wh／kg的目標，以滿足市面上乘用電動汽車的續(xù)航里程要求。
 
       “以目前的三元鋰電池的技術路線，動力電池能量密度單體要做到350Wh／kg的目標，在五年內基本不可能實現(xiàn)。而且，即便實現(xiàn)了，安全性也無法得到保障。因此，固態(tài)電池商業(yè)化能否突破，對汽車電動化的前景影響重大。” 某業(yè)內人士表示。
除了具備高安全性、高能量密度，固態(tài)電池還具有柔性特征。“固態(tài)鋰電池的量產(chǎn)，為提高鋰電池儲能提供了新的路徑，有助于推動鋰電池向小型化、微型化、柔性化發(fā)展，并重新定義鋰電池的形態(tài)，打破傳統(tǒng)方方正正或圓柱的形態(tài)，未來可以做成任何形狀的部件，提高空間使用效率。”蘇州清陶總經(jīng)理李崢表示。
 
      固態(tài)電池的兩個方向
  
       據(jù)了解，目前固態(tài)電池的研發(fā)有兩個方向，一是鋰離子電池的固態(tài)化，全球范圍內量產(chǎn)固態(tài)電解質的企業(yè)還鳳毛麟角，一定程度上制約了固態(tài)電池的研發(fā)進度。另一研發(fā)方向是金屬固態(tài)電池，最常見的是鋰硫電池。當電解質換成固體之后，鋰電池體系由電極材料－電解液的固液界面，向電極材料－固態(tài)電解質的固固界面轉化，目前此項技術業(yè)界都還在攻關中。
 
       除了蘇州清陶，國內的寧德時代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電、珈偉股份等電池廠商都在布局固態(tài)電池，其中寧德時代以硫化物電解質為主要研發(fā)方向。在國際上，豐田、松下、三星、三菱、寶馬、大眾、現(xiàn)代、戴森等企業(yè)均在加緊布局固態(tài)電池技術的儲備。
 
       行業(yè)人士認為，雖然此次固態(tài)電池實現(xiàn)了量產(chǎn)，但是要應用于新能源汽車領域還需時日，全固態(tài)鋰電池替代傳統(tǒng)鋰電池更是前路漫漫。目前在固體電解質材料、界面性能優(yōu)化、電極材料選擇，以及成本、工藝等方面還有相當長的路要走。不過，相信在廣大業(yè)界同仁的共同努力下，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路必將走上快車道。
 
(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 固態(tài)電池
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