前沿丨固態電池量產節奏加快

固態電池可兼顧長續航和高安全，其技術研發與產業化已被列入《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿）。在當前全固態電池技術尚未沖破的情況下，混合固液產品是務實選擇。近期國內外諸多公司都在加速固態電池的量產步伐，但在產業化進程中要怎么樣實現規模與成本間的平衡仍是一大考驗。

作為下一代動力鋰離子電池處理辦法之一，固態電池一直被寄予厚望。不管是電池公司、傳統車企，還是造車新勢力，都在固態電池范疇進行了前瞻布局。

近日，豐田與松下宣布成立合資公司加工固態電池，戴姆勒牽手加拿大魁北克水電公司加速固態電池使用，固態電池的量產節奏呈現日漸加快之勢。

長續航VS高安全

固態電池一石二鳥

目前，新能源汽車對動力鋰離子電池的需求緊要聚集在長續航、高安全兩個方面。

實現長續航，就要有較高的電池能量密度。據知道，現階段三元鋰電池電芯能量密度普遍在240-260Wh/Kg之間，高鎳三元鋰電池可以達到300Wh/Kg，但都已接近極限，難以持續提升。

安全性方面，傳統鋰電池由正極、負極、隔膜和電解液組成，電解液易滲出，特別遇到正負極短路或者過充等，會導致溫度快速升高，繼而易引發電池燃燒、爆炸。隨著能量密度提高，三元鋰電池鎳含量不斷提升，用于穩定結構的鈷和錳含量相應降低，安全問題將愈發凸顯。

要怎么樣兼顧長續航和高安全？業內普遍認為，固態電池技術能供應“兩全其美”的答案。顧名思義，固態電池就是使用固體電極和固體電解質的電池。專家表示，固態電解質具有不可燃、不腐蝕、不揮發、不漏液等優點，安全性能大大提升。另外，固態電池使用金屬鋰做負極，可匹配高電壓正極材料，進一步提升能量密度。電池封裝也相對簡單，能省掉電池組外殼、冷卻等系統，同時可實現電池柔性化、異形化，依據不同使用場景設計不同形狀，靈活性更強。

事實上，全力研發固態電池已經上升到國家戰略層面。2019年十二月，工信部公布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿），在“執行電池技術沖破行動”中，加快固態動力鋰離子電池技術研發及產業化被列為“新能源汽車核心技術攻關工程”。

固態電池VS全固態電池

混合固液是務實選擇

我國科學院院士歐陽明高曾公開表示，基于各國動力鋰離子電池技術路線的比較，短時間來看是液態電解液的鋰電池，發展高鎳三元正極和硅炭負極，中長期將從液態電解質逐步過渡到全固態電池。

“固態電池和全固態電池，雖然惟有一字之差，卻很值得尋味。”陜西國際信托證券投資經理張世超說，固態電池用的不一定全都是固態電解質，有可能是固態和液態混合的，不同廠商的混合比例不同。目前市面上常說的固態電池嚴格意義上說應當是“準固態電池”，多數是在現有鋰電池技術基礎上改進而來。

記者進一步知道到，全固態電池還有一些關鍵技術亟待沖破，如固體電解質材料電導率偏低，與電極材料的接觸面積小，造成內阻較大，影響充電速度等。

浙江鋒鋰新能源科技有限公司相關負責人解析，考慮到全固態電池量產面對的實際困難及新能源汽車對高安全、高能量密度動力鋰離子電池的急切需求，作為折中辦法，國內幾家初創公司將混合固液電解質鋰電池作為短時間目標。從現有產品的探測數據看，其能量密度已達到目前三元鋰電池的量產水平，在倍率性能、循環性能等方面也有不錯的表現，能夠通過包括針刺、擠壓、過充電、過放電、短路、加熱等在內的各項安全測試。

該負責人表示，相比于三元鋰電池，目前的混合固液產品能量密度有所提升，安全性可大幅提高，能夠滿足整車公司的需求，是全固態電池技術尚未沖破情況下的務實選擇。

后起之秀VS汽車、鋰電巨頭

量產節奏日漸加快

“盡管技術路線多樣，但不可否認的是，固態電池正蓬勃發展，量產節奏日漸加快。”張世超說。

記者梳理發現，目前全球范圍內有20多家公司都在致力于固態電池技術研發與使用，其中不少公司都宣布要量產固態電池，并制定了相應的發展路線計劃。

一邊是后起之秀，國內造車新勢力天際汽車、蔚來汽車、愛馳汽車相繼與輝能科技達成合作，天際汽車在2019年初就推出了首款搭載固態電池的ME7樣車，輝能科技則宣布將于2021年實現固態電池量產。

一邊是新能源汽車、鋰電巨頭，豐田與松下成立的合資公司將從今年四月開始運營，開發加工固態電池；加拿大魁北克水電公司與戴姆勒公司一道開發固態電池技術，一旦達到量產狀態，將在戴姆勒旗下的電動車上使用；雷諾汽車表示，到2025年旗下電動車可能會使用鈷含量為零的固態電池；國內鋰電巨頭寧德時代則相對謹慎，認為全固態電池至少要到2030年才能進行大規模量產。

張世超指出，固態電池產業化進程面對的一大考驗還有價格，要怎么樣做到更接地氣，在規模和成本之間找到平衡點，繼而在多個場景實現大規模使用，考驗著每一位“參賽者”。

請掃碼加入廣東省電池行業協會

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除