鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年03月02日
固態(tài)電池現(xiàn)狀解析
蔚來150kWh固態(tài)電池包的拋出,便瞬時(shí)震動(dòng)市場(chǎng),立馬被人們解讀為一場(chǎng)電池技術(shù)的革命到來,是對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)力電池的降維打擊。
但事實(shí)上固態(tài)電池才踏出萬里長征的第一步,還有很多的山峰要攀登。
液態(tài)電池與固態(tài)電池
液態(tài)電池四大材料由正極、負(fù)極、隔膜、電解液組成。
固態(tài)電池目前有全固態(tài)電池和半固態(tài)電池兩種形態(tài),蔚來的150kWh固態(tài)電池包就為后者。
全固態(tài)電池:將隔膜、電解液替換成陶瓷基固態(tài)電解質(zhì)(硫化物L(fēng)iPSCl;氧化物L(fēng)LZTO、LATP)。全固態(tài)電池徹底去除溶劑
準(zhǔn)固態(tài)(半固態(tài))電池:全固態(tài)中的陶瓷基電解質(zhì)與正負(fù)極(固-固界面)接觸較差,準(zhǔn)固態(tài)采用用聚合物基體PVDF、PEO等作固態(tài)電解質(zhì)。但聚合物基體PVDF、PEO成膜后含有殘留溶劑,無法徹底去除(如此前的果凍電池就是半固態(tài)),因此叫作半固態(tài)/準(zhǔn)固態(tài)。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研,固態(tài)電池將在2025年逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,在2030年成為動(dòng)力電池主要技術(shù)路線。在此背景下,世界上主要國家均在大力布局該領(lǐng)域,主要分布于歐、美、中、日、韓,共有53家企業(yè)在布局研發(fā)固態(tài)電池,其中大約9家專注從事硫化物固態(tài)電池
1、中國
目前氧化物固態(tài)電池在中國比較盛行,氧化物固態(tài)電池水平屬于全球領(lǐng)先。
宣稱做固態(tài)電池企業(yè)的有很多,如臺(tái)灣輝能、江蘇清陶、北京衛(wèi)藍(lán)、贛鋒鋰業(yè)、寧德時(shí)代、國軒高科、無錫海特、上汽等。前四家離產(chǎn)業(yè)化比較接近,已經(jīng)建成至少是中試規(guī)模實(shí)驗(yàn)線,并有產(chǎn)品出廠應(yīng)用于無人機(jī),開始商用。
2、日韓
日本國家策略投入非常大,舉全國之力,聯(lián)合日本38家機(jī)構(gòu),推進(jìn)硫化物全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化。
日本科技?。ǖ吞夹履茉错?xiàng)目,2013-2022每年投入15億日元支持研發(fā))和新能源研發(fā)機(jī)構(gòu)(2016-2022每年30億日元;2018-2022年solidev項(xiàng)目,18年單年投入18億日元)共投入三個(gè)項(xiàng)目,預(yù)計(jì)硫化物全固態(tài)電池在日本動(dòng)力電池市場(chǎng)的滲透率,2025年、2030年分別達(dá)到50%、95%。
目前豐田、松下、日立等都有展出硫化物全固態(tài)電池樣品,對(duì)外宣稱2025年硫化物全固態(tài)電芯量產(chǎn)。
韓國主要有三家,現(xiàn)代、LG化學(xué)、三星。三星2020年3月份時(shí)候在NatureEnergy上發(fā)表了60攝氏度下1000多循環(huán)的硫化物全固態(tài)電池,用銀碳復(fù)合的無鋰負(fù)極材料,這也是目前公開數(shù)據(jù)中最好的硫化物全固態(tài)電池。
3、歐美
歐洲主要是德法英,車企推動(dòng)為主。如英國戴森,德國寶馬和大眾。
美國battery500項(xiàng)目是國家層面政策最大支持,包括硫化物先進(jìn)設(shè)計(jì)、電芯設(shè)計(jì)等等。其中初創(chuàng)企業(yè)比較突出,包括QuantumScape、SolidPower、Cymbet、Polyplus、24M、Sakti3等。
很明顯,固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)白熱化階段,電池企業(yè)、車企、投資機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)等在資本、技術(shù)、人才三方面進(jìn)行博弈。