電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
前言:固態電池的成熟分為三個層面,1、試驗室階段,昨天聽到一位比較有分量的專家說今朝的試驗室階段,固態電池技術已經基本成熟,我認為這是試驗室階段,基本工藝、基本技術是過關了的,但是還沒有形成一系列的工藝,這是分不同層級的,所以試驗室階段還沒有過半,談不上結束,剛開始,剛有工藝可以走出試驗室。2、固態電池的共同化階段,量產化使用過程、共同化目前還沒有,惟有個別的相對成熟。3、量產、批量使用。目前還沒有誰家的固態電池非常成熟,能夠量產,一家里以固態電池為主,推向社會得到廣泛的使用,比如2到3家的車廠在使用。
(來源:微信公眾號“起點鋰電大數據” ID:weixin-lddsj)
2019年11月18-20日,第5屆中國(寧鄉)新能源企業家年度峰會暨固態電池技術論壇上,瑞浦能源副總裁侯敏、紐安捷能源執行董事杜文龍、深圳比克電池首席技術官林建、星盈科技固態研究院主任吳永平、鈸特科技總經理劉訓春、美都海創總經理吳海軍、億鑫豐董事長吳松彥、國興新能源董事長郭作龍、蘇州鋰盾董事夏文進等大咖就《固態電池產業化時間節點?》議題進行了討論。圓桌對話由中國微型電動車產業聯盟副秘書長羅會明主持。
以下為對話實錄:
大家都很希望固態電池這個方向明確之后,行業快速發展的時間節點馬上到來,這個時間節點究竟會有哪些樣的節點?
吳海軍:我對電池不太懂,接下來有請侯敏總做講話。
侯敏:非常感謝各位主持人提出的議題,固態電池這個方向是企業界非常關注的問題,我覺得從我們這個角度來看,實現產業化是需要有一段路要走的,固態電池的布局,瑞浦也是分階段走的。固態化的技術,全固態技術我們也在繼續跟進,非常期待這項技術可以得到行業的極大推動。謝謝。
吳永平:我們認為固態電池近兩年內可能會實現準固態、半固態,目前做鋰負極保護的修復工作,可以先把氧化亞硅,相當于是高鎳+準固態+氧化亞硅的體系,等完全處理固態電池的界面問題,特別是固固接觸的界面,很好的方法把固態界面的阻抗降下來,才會由準固態電池演化成金屬電池,能量密度做到400Wh每公斤以上。這是比較長的時間。
吳松彥:雖然固態電池非常好,非常安全,但是除了安全之外還是要有成本的特性,如果成本的特性,市場沒有大量消化它,再好的東西也很難去普及。固態電池是逐步的過程,半固態,這是一個過程,在設備的角度,固態可以提前去介入,依據工藝要求,提前開發出符合固態大批量加工的設備,這是要同步去做的。固態一定是疊片的工藝,一定需要模切的,這一點我相信。
杜文龍:對電池工藝我不專業,這個判斷以他們的意見為主,說說我的看法,固態電池的成熟分為三個層面,1、試驗室階段,昨天聽到一位比較有分量的專家說今朝的試驗室階段,固態電池技術已經基本成熟,我認為這是試驗室階段,基本工藝、基本技術是過關了的,但是還沒有形成一系列的工藝,這是分不同層級的,所以試驗室階段還沒有過半,談不上結束,剛開始,剛有工藝可以走出試驗室。2、固態電池的共同化階段,量產化使用過程、共同化目前還沒有,惟有個別的相對成熟。3、量產、批量使用。目前還沒有誰家的固態電池非常成熟,能夠量產,一家里以固態電池為主,推向社會得到廣泛的使用,比如2到3家的車廠在使用。今朝固態電池從第一步試驗室階段有了很好的發展,走到第三步批量使用,三五年前就是這么說的,包括美國的開發進展,我們也在探討這個話題,三五年前就說要五年之后,今朝看批量使用可能還要五年以后。最近帶一個團隊做回收的項目,從回收的角度也在考慮固態電池如果批量使用了,要回收,有哪些樣的要求?今朝工藝不穩定,產品標準不確定,達到什么樣的性能以及后面的結果有哪些,今朝都不確定,今朝是一臉茫然,一直在探索中。
林建:我們比克認為,材料方面氧化物、硫化物、聚合物電解質,也做了大量的探索,就電解質來說,最成熟的還是上世紀80年代推出的聚氧乙烯,缺點很多,高溫下電導率才可以達到,耐氧化性很差,能量密度就比高鎳的液態要低很多。硫化物如果一旦暴露在空氣中、水分中會萌生硫化氫,如果用了硫化物,安全性能就硫化氫肯定是不安全的。氧化物電導率還是低,材料上來說,目前也沒有太好的選擇。界面,這個固固界面,我們是覺得沒有太好的手段來處理,各位專家提到的半固態到全固態,這個界面還是需要液體,或者離子液體,甚至是常規的電解液來潤濕。金屬鋰的問題缺點很分明,長期循環之后,比表面積增大,電池發生碰撞、破碎的時候,這么大比表面暴露在空氣中也是劇烈的燃燒。如果你從這種階段來看就算金屬鋰固態電池是安全的,循環后期金屬鋰離子電池的安全性也是值得商榷。目前來看,各位專家提到的固態電池有很長的路要走,可能到2025年會有真正的準固態會量產,但是還需要更長的時間來達到全固態,這是比克電池的觀點。
郭作龍:固態電池,我不是很懂,但是我了解每一產品都是設備做出來的,固態電池進步會帶來設備的進步,固態電池一定可以用到我們國興的產品,前一段時間做鋰硫電池,可以實現低溫度烘烤的,65攝氏度75攝氏度烘烤極片,做過相關的試驗,有可能會對固態電池帶來一定的幫助,這也是我的發言。
主持人:上午發言的嘉賓基本上表達了自己的觀點,特別是做電池工廠的對這個東西的體會更深,從我在這個行業里面所知道的,其實都在固態電池這個范疇里面有所探索和成果。星盈說的比較清楚,因為是新投資的工廠,對市場前景做了大量的工作。全固態還有一定時間,將來還有5年時間,但在這之前,不妨走準固態的路線并且從這兩天的會議交流來看,昨天就有英國回來的陸博士和張教授對固態技術產業化做了比較深的交流。陸博士他的固態電池是氧化路線的,固態電池是做的很小個的,可能跟清陶差不多,很小個的電池已經產業化了,我跟他也做了交流,就是價格比較高,目前用在比較高端的市場,比如說醫療、軍工等方面。準固態方面,張永柱博士,在國外也是深入研究的,得到了準固態產業斷層技術的產業使用,潛水艇等方面是走的準固態路線,液體已經非常少,并且是聚合物形式存在,在國內有產品出來,到批量加工這是比較接近的時間。我們的路線就是按照氧化路線,從小做到大的,時間可能略微長一點。還有降本,如果降本工作不做好,這個也走不通。準固態路線,動力電池這塊比較接近我們量產,這會是2020年、2021年走向量產的階段。處理了固態電池技術的問題,圍繞這個固態電池的產業鏈,在這個里面就應當是分享固態電池產業發展的成果。上下游的鏈條,原材料供應,工藝的進步,大家一起抱團,這是我們要做的工作。把大家聚一起,抱團,一起交流,一起共同推動固態電池技術路線的進步。
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