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固态电池样车下线，新能源车发展将会更进一步

时间:2020-08-18 09:16来源:智电未来 作者:综合报道
点击: 次
       新能源行业多年来一直在思考的固态电池技术终于实现了。
 
       最近，北汽新能源调试了配备固态电池系统的纯电动原型车，并顺利下线。这是中国第一个公开驾驶的固态电池原型，它的推出也意味着固态电池技术已在工业化道路上迈出了关键的一步。
 
       与当前主流电池的正负极、隔板和电解质结构相比，固态电池实际上根本没有改变。他们只使用固体或半固体电解质而不是液体电解质。电池使用固体电解质后，不仅可以增加电压平台来提高能量密度的上限；而且由于不易燃且不产生气体的特性，大大提高了电池的安全性。
       基于上述优点，固态电池一直是下一代锂电池技术的重点。目前，固态电池面临的主要瓶颈是固体电解质的电导率、内阻、界面阻抗和相容性。因此，现阶段公司的研发重点是固体高分子电解质和无机固体电解质的设计与制备技术、固体/固体界面的构建和稳定化技术。在此基础上，完善电池生产技术，研究专用设备，实现产品的批量生产。
 
       近年来，国内外的主流汽车公司，例如丰田、日产雷诺、通用、北汽、上汽，都开始着手固态电池的开发和产业化。另一方面，清陶能源、万向123、LG Chem，马萨诸塞州的谷能等电池公司也正在准备建造固态电池生产厂，其中许多已经投产。
 
       除了北汽的固态电池汽车下线外，今年三月，哪吒汽车还发布了一款配备固态电池的新车型——NezhaU。据合众汽车称，Nezha U计划于10月开始生产，并于年底之前批量生产500台。
 
       显然，在新能源领域，基于固态电池的抢夺战已经悄然开始。固态电池将在三年内在乘用车领域交替使用，即使用液体电池解决方案和固态电池版本开发，其中一些功能将被替换；三年后，积极开发的基于固态电池的型号将真正进入市场，充分发挥固态电池的高安全性和高能量密度特性。
 
       为什么是固态电池？
 
       根据《中国制造2025》，明确了动力电池的发展计划：到2020年，电池能量密度将达到300Wh / kg（瓦时/千克）；到2025年，电池能量密度将达到400Wh / kg；到2030年，电池能量密度将达到500Wh / kg。
       根据现有的由三元和石墨构成的作为正极和负极活性材料的液体锂离子动力电池，重量能量密度极限为约280Wh / kg。即使在引入硅基合金代替纯石墨作为负极材料之后，能量密度的上限也只能达到300-350Wh / kg。这也意味着，如果要达到400Wh / kg，甚至突破更高的能量密度壁垒，锂电池技术创新势在必行。
 
       实际上，近年来，鲜有新兴动力强劲的电池技术。诸如锂富锰，高压尖晶石，无钴电池和四元电池等概念层出不穷，但雷声总是很大，雨量很小，三元锂电池，磷酸电池锂铁电池和锰酸锂电池齐头并进的技术模式并未改变。
 
       受当前电压平台和电解液安全性的限制，许多锂电池锰酸锂，尖晶石等性能优异的新型锂电池材料无法充分发挥其作用。高比能源优势。锂电池技术创新已进入瓶颈期。高压平台固体电解质的应用也许能够打开新材料的“轭”。
 
       因为固体电解质实际上只是电池电解质从液体到固体的一部分，所以对其正负极材料没有限制，因此从理论上讲，有数千万种类型的固体电池，可以是三元锂电池或磷酸锂铁电池。
 
       另外，由于固体电解质的高安全性和高电压特性，许多新型电池材料更可能被有效地应用。一旦固态电池真正实现商业化，基于固态电池的锂电池材料的许多新应用将随之而来。届时，锂电池技术创新将迎来质的变化。
 
       中国科学院物理研究所的李宏博士也指出，固体电解质是一种普遍的策略。一旦成功开发，它就可以与不同的正极和负极材料相匹配，以满足消费电子，无人机，电力存储，航空航天，轨道交通和许多其他领域的需求。
 
       因此，与其将固态电池视为一种新型的电池产品，不如将其用作一种技术手段来解锁电池材料性能的上限，这是更好的选择。这就是为什么业界对固态电池技术寄予厚望的原因。同时，当前的新能源工业迫切需要固体电解质带来的安全性变化。
 
       自从新能源汽车问世以来，每家新能源汽车公司都一直在担心安全问题，最大的痛点在于电动汽车的自燃。电动汽车自燃的原因无非是在锂电池内部发生短路后，热管理失控。其中，易燃电解质起着“重要作用”。固体电解质的最大特点是不易燃烧，可很大程度上避免电池发热失控。
 
       然而，应该指出的是，有许多形成固体电解质的方法，但是并非所有的固体电解质都不容易燃烧。李洪明确指出：“我们最近发表了一些文章，展示了固体氧化物电解质（一种固态电池）的出色热稳定性，但是每种固体电解质是否意味着热稳定性仍有待确定。研究数据。”
 
       一般来说，人们对固态电池寄予厚望的主要原因是它们可以用作电池技术创新的基本策略，并且具有很高的安全性。但是，对于每种固态电池而言，需要进行大量精心研究和开发才能确保其性能和热稳定性。
 
       固态电池何时会降落？
 
       尽管固态电池具有各种优点，但是它们的工业化进展不顺利。 2017年，菲斯克（Fisker）和丰田（Toyota）等汽车公司大力宣传自己的固态电池技术，但其批量生产车型的发布时间一次又一次被推迟。这表明固态电池的开发极为困难。
 
       2025年可能是汽车领域固态电池产业化的分水岭。根据宝马，丰田，梅赛德斯·奔驰，通用汽车和各种初创企业的最新宣传，固态电池的着陆时间基本上锁定在2025年左右。
 
       汽车公司敢于开发固态电池车的前提是固态电池的生产能力至少应达到1Gwh。有了足够的路试时间，2024年对于半固态电池的大规模应用将是一个相对乐观的节点。至于全固态电池，可能要等到2030年。
 
       目前，固态电池已在消费电子产品和其他领域大规模生产。固态电池将在三年内替代用于乘用车领域。三年后（新车开发时间约为三年） ，将会有为消费者开发的基于固态电池的实际车辆。
 
       自去年以来，清陶能源已开始与多家主流OEM厂商一起制造测试原型。同时，据一位知情人士说：“今年肯定会有大量生产的带有固态电池的电动汽车。”
 
       值得一提的是，今年7月，刚刚完成E +轮融资的清陶能源正式在伊春正式投产其固态电池批量生产线，产能达到1Gwh。宜春固态电池厂将面向乘用车动力市场，并留有足够的扩展空间。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 固态电池 新能源车
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