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来自未来的风,车企布局固态锂电池成必然!

2017年12月份,作为特斯拉蕞大电池供应商的松下,正式宣布与丰田汽车达成合作意向,双方正考虑联合开发固态电动汽车电池。



根据公开资料显示,松下目前是全球蕞大的电动车电池供应商,2017年上半年,松下在插电式混合动力车和电动车的电池市场占据着29%的份额,其竞争对手LG化学、比亚迪、宁德时代分别持有13%、10%和9%的市场份额。 


此次合作不仅将会增加丰田汽车在电动汽车领域的优势,同时也将进一步提升松下在汽车锂离子电池市场的地位。



继丰田抱紧松下大腿后,同期从外媒获悉,宝马公司已经宣布与美国固态电池公司Solid Power合作开发电动汽车的下一代固态电池;另外,本田宣布也开始研发全固态锂电池。



综合来讲,目前除丰田、本田、日产外,一些国外车企业如宝马以及国内众多零部件供应商都开始加速固态电池的商业化布局,预计2018年固态电池商业化进程将有更明确的时间表。


知名车企为何都认定了固态电池技术?


固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,而液态电池使用的是电解液。全固态电池一般功率密度较低,能量密度较高,所以它是电动汽车很理想的电池。其当前能量密度约400Wh/Kg,预估蕞大潜力值达900Wh/Kg。



据了解,相比于液态电池,固态电池蕞突出的优点是安全性。液态电解质易燃易爆,以及在充电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜,引起电池短路,造成安全隐患。而固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题,搭载全固态锂电池的汽车的自燃概率会大大降低。


而且固态电池电解质也克服了锂枝晶(指采用液态电解质的锂电池在充电时,锂离子还原时形成的树枝状金属锂单质)现象,在具有较高能量密度的同时,大大提升了锂电池的循环性和使用寿命,理想情况下循环性能表现优异,能够达到45000次左右,材料应用体系范围大幅提升,为具有更高能量密度空间的新型锂电池技术奠定基础。


固态电池道阻且长,但已是发展之必然!


全固态锂离子电池并非完美无缺,其蕞大的一个缺点就是高倍率放电性能极差,原因就是锂离子的固态扩散速度比在溶液里扩散慢得多,因此目前还只能应用在小电流的设备中,而在快充功能方面实现起来就比较困难了。


另外一个缺点就是制造技术复杂,成本较高。需要从固态电解质、正负极材料上着手,一旦这些问题能够有效解决,必将在未来掀起一场新的电池变化。综合来讲,固态电池实现产业化虽然道阻且长,但已是发展之必然!



“如果能量密度进一步提高,大于500瓦时/公斤的话,从现在开始就要考虑固态锂电池,以及锂空气电池、锂硫电池等新的电化学体系探索研究”,中国工程院院士陈立泉在谈到电池的未来发展时表示。电动汽车产业中长期发展需要进行技术储备,固态电池有望成为我国下一代车用动力电池的重要技术路线。


据不完全统计,目前,丰田、松下、三星、三菱、宝马、现代、菲斯科、戴森、宁德时代等数家企业都在加紧布局固态电池的储备研发。而从技术来说,相对而言,技术成熟度较高、技术沉淀较深的当属法国的Bolloré、美国Sakti3和日本丰田,这三家也分别代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固态电解质的典型技术开发方向。


目前宁德时代做的锂金属固态电池能做到300周以上,在82%;丰田则是在此前宣布开发出全固态锂离子电池原型能量密度为400Wh/L,这种电池大约在2020年实现商业化应用,到2025年得到实质性改善。

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