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全固態(tài)鋰離子電池距離市場化還有多遠?

鉅大LARGE  |  點擊量:1128次  |  2020年03月13日  

全固態(tài)鋰離子電池距離市場化還有多遠?三元鋰離子電池被固態(tài)電池取代的節(jié)奏正在變快,固態(tài)鋰離子電池能量密度高、體積小,更具柔性和安全性優(yōu)勢,被認為是動力鋰電池的未來解決方案,但從嶄露頭角到真正成熟地商業(yè)化應用,顯然還有漫長的路要走。


全固態(tài)鋰離子電池距離市場化還有多遠?


所謂“全固態(tài)鋰離子電池”是一種在工作溫度區(qū)間內(nèi)所使用的電極和電解質(zhì)材料均呈固態(tài),不含任何液態(tài)成分的鋰離子電池。全固態(tài)鋰離子電池由于采用高熱穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì),代替了易燃的常規(guī)有機溶劑電解液,電池燃燒問題可以得到有效解決。搭載全固態(tài)鋰離子電池的汽車,自燃概率會大大降低,可以說是下一代新能源汽車動力鋰電池的理想對象。


一項新技術的橫空出世并不意味著能夠馬上進入尋常百姓家,很重要的一點在于這項技術在可量產(chǎn)的情形下,是否具備經(jīng)濟性,這也是贏得市場認可的關鍵。固態(tài)鋰離子電池從研究層面到產(chǎn)業(yè)化階段再到走入b端客戶手中,必須在產(chǎn)業(yè)化的過程中,探索關于工藝、裝備、材料等逐步定型,及降低成本的可行化路徑。


全固態(tài)鋰離子電池的固態(tài)界面接觸性是重要的技術難點,也就是電解質(zhì)與電極之間形成高電阻界面問題,還存在技術不確定性,未來還要較長時間的科研攻關。就儲能性能來說,全固態(tài)鋰離子電池并非完美無缺,其最大的一個缺點就是高倍率放電性能極差,原因就是鋰離子的固態(tài)擴散速度比在溶液里擴散慢得多。不過一旦前面這些問題能夠有效解決,必將在未來掀起一場新的電池革命。


由于兼顧安全性和續(xù)航里程優(yōu)勢,固態(tài)鋰離子電池為動力鋰電池向高比能方向發(fā)展帶來了更多的可能性。盡管前景可期,但固態(tài)電池并非十全十美,仍有一些關鍵問題有待突破,如倍率性能偏低、充電速度慢、電解質(zhì)材料缺乏等。


搭載全固態(tài)鋰離子電池的汽車,自燃概率會大大降低。可以說,是下一代新能源汽車動力鋰電池的理想對象。全固態(tài)鋰離子電池是未來的發(fā)展方向,但還要較長時間的科研攻關。預計全固態(tài)鋰離子電池會在2025-2030年之間取得突破。


全固態(tài)鋰離子電池技術要克服的難題


一是界面的導電率,固態(tài)電池導電率要維持在在適當?shù)乃?,不能過高,也不能過低,這樣的材料非常難開發(fā)。


二是沒有找到即兼顧高倍率又能快充的復合性材料,現(xiàn)在用的固態(tài)電解質(zhì)材料只能容納其中某一方面特性。


固態(tài)鋰離子電池究竟什么時候能量產(chǎn),關系著新能源汽車何時才能真正意義上進入市場,因此固態(tài)電池發(fā)展的一舉一動始終牽動著行業(yè)神經(jīng)。過去五年來,關于固態(tài)電池技術突破的消息不絕于耳,但最終幾乎所有的結(jié)果都停留在試驗室階段,關于量產(chǎn)商業(yè)化卻始終沒有明確答案。


總結(jié):固態(tài)鋰離子電池技術有一定前景,但距離技術成熟還要時間,目前也不足以改變特斯拉的戰(zhàn)略。根據(jù)大部分公司的規(guī)劃,固態(tài)電池技術真正成熟可能要等到2025年前后,真正具備量產(chǎn)量力可能要等到2030年前后。


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