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固态电池方兴未艾

来源:未知 发布时间:2019-02-23 07:10

大众汽车集团的目标是到2025年开始生产固态电池。大众汽车集团表示,与现有锂离子电池相似尺寸的固态电池可提供与传统汽油动力汽车相当的巡航范围。一次充电可行驶500(800公里)里程。根据美国环境保护署的评估标准,2017款大众汽车e-Golf的35.8千瓦时锂离子电池仅提供119英里(191.5公里)的续航里程。固态电池取代了锂电池,大大改善了续航里程,同时确保了整车的轻量化。

研究人员表示,他们需要克服两大障碍。首先是使固态电池能够提供汽车应用所需的高性能,然后为汽车行业大规模生产电池。大众汽车集团表示,在QuantumScape固态电池单元的早期测试中,它使原型车能够以车速运行。

事实上,不只是公众正在研究固态电池。日本汽车公司的动力程度并不逊色。

日本汽车巨头丰田去年12月表示计划到2020年开始生产固态电池。日本新能源产业技术开发组织上周宣布,该国一些公司和学术机构将联合开发下一代电动汽车。未来五年汽车全固态锂电池,力争尽快将其应用于新能源汽车产业。

该项目预计总投资额为100亿日元(约合5.8亿元人民币),丰田、本田、日产、松下等23辆汽车电池及材料公司,以及京都大学、日本物理化学研究所等15名学者机构。将共同参与研究,计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术。

所有固态电池都达到工业零点

那么,为什么汽车公司的数量开始在目前锂电池的情况下布置固态电池呢?

固态电池方兴未艾

这是由于固态电池的特性。固态电池的最大优点是能够实现更高的能量密度和更好的安全性。

据业内专家介绍,固体电解质(特别是由玻璃或陶瓷电解质代表)具有宽广的电化学窗口,因此它们可以与更高压的阴极材料(如高镍阴极,镍锰尖晶石阴极)兼容。不仅如此,而且所有固态电池的安全性(优势1)、高压还可以使电池管理系统BMS更加简化,因此最终的电池系统能量密度。

它的第二个优点是重量轻,体积小。预期使用全固体系统会降低膜与电解质的比例。如果要将负极用于锂金属化,则可以使用具有良好机械和化学稳定性特征的固体电解质来显着提高电池的能量密度和体积密度。因此,在相同的电量下,固态电池将变得更小。不仅如此,由于固态电池中没有电解质,密封变得更容易。当它用于汽车等大型设备时,无需添加额外的、电子控制装置,从而节省了成本并减轻了自重。

全固态锂电池结构中没有气体和液体。所有材料均以固体形式存在。高密度、高安全性能使其比传统液体电池更具优势,在新能源汽车领域具有广阔的应用前景。此前,工业和信息化部等四部委发布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》明确提出要加大对新动力锂电池系统研发的投入,包括固态电池等新型电池。

值得注意的是,在锂金属固体电池的研究中,一些公司已经实现了工业化。在OFweek2018(第二届)中国动力锂电池技术与应用研讨会上,马萨诸塞州Solid Energy的创始人兼首席执行官胡启超介绍了其电池应用,能量密度高达500瓦时/千克。 。

“锂金属在性能上可以超过石墨和硅碳负极,并且可以做得更小。”胡启超介绍,控制锂枝晶技术,基于固体电解质溶液可以在很大程度上解决寿命衰减问题。 。然而,目前,固态锂金属电池仍然相对昂贵,并且更适合于重量轻且成本意识较低的应用。

到目前为止,SolidEnergy是世界上唯一能够实现500Wh / kg以上批量生产的电池公司。其产品用于空间、防御和高端无人机领域。

在国内动力电池企业中,宁德时代已经部署在固态电池储备的开发上。固态电池的解决方案是保护正极材料并改善相容性。目前,宁德时代制造的锂金属固态电池可以在300周的周期内实现剩余的82%的电力。

编者的观点:随着锂电池向更高的能源密度迈进,当国内动力电池公司开始向高镍市场迈进时,一些先驱者已经开始关注更先进的锂金属固态电池。从技术产业化的角度来看,固态电池无疑是取代现阶段动力电池的最佳选择。目前,固态电池已达到工业化的零点,未来三年将出现工业化浪潮。 。

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