400Wh/kg不是梦!国内首家固态电池量产

2020-02-20      1690 次浏览

听说国内固态电池量产了的消息时,小编并没有特别激动,第一反应是:真的假的啊?毕竟关于固态电池的量产出过不少假消息。


可这次却是真的!


日前,国内首条固态锂离子电池生产线在江苏昆山建成投产!电池我国网从苏州清陶新能源科技有限公司(以下简称苏州清陶)方面获悉,这条固态电池生产线,可日产1万只固态电池,电池能量密度可达400Wh/kg以上。目前该产品已在特种电源、高端数码等领域成功应用,预计在2020年进入动力锂电池应用领域。


据了解,苏州清陶已经逐步解决了固态电解质材料量产、固态电解质膜成型技术、复合正负极配方工艺、极片与电解质膜间固-固界面等一系列核心问题,在此过程中成功实现了氧化物固态电解质材料、功能型离子导体陶瓷复合隔膜等研发成果的产业化。


关于此次量产的固态电池的具体细节特性,苏州清陶的相关人员给予了回馈,关于其性能参数,如图所示。


(固态电池性能参数图,苏州清陶供应)


据中科院院士、清华大学教授南策文介绍,相较于传统的液态锂离子电池而言,固态锂离子电池具有高安全性、高能量密度和柔性化等优点。他指出,固态锂离子电池的驱动力更强,能量储备更大,充电更快、持续时间更长。


业内普遍认为,固态电池是未来重要发展趋势。国家工信部等四部委印发的《促进汽车动力锂电池产业发展行动方案》明确提出,加大投入研发新的动力锂电体系,其中就包括固态电池等新型电池。


电池起火锂离子电池的终结者


近年来,新能源汽车起火事故频发,大多与动力锂电池有关。据不完全统计,2018年上半年电动汽车发生过几十起燃烧事故。新能源汽车发生燃烧最为常见的重要场景表现为充电过程中的燃烧,此外,电池在行驶或停驶过程中也会发生燃烧事故。


动力锂离子电池为何会起火呢?据业内人士分析,电池起火的原因在于传统锂离子电池在大电流下工作有可能出现锂离子电池厂家锂枝晶,从而刺破隔膜导致短路;电解液为有机液体,在高温下会加剧发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的倾向。


而全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本上解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。即使对固态电池进行针刺、剪切、挤压、重物冲击等各种物理破坏均不会出现冒烟、起火、爆炸等事故,能够满足特殊应用场景的高安全需求。


重新含义锂离子电池形态


当前,我国新能源汽车市场上的纯电动汽车所搭载的动力锂电池,大多数为三元锂材料和磷酸铁锂材料电池。尽管相比铅酸和镍氢电池,能量密度已经有了极大的提高,但是依然难以打消消费者的里程焦虑困扰。


新能源汽车产业出于续航里程的考虑,迫切要高能量密度的电池进入到实际应用阶段。根据国家《汽车产业中长期发展计划》和《节能与新能源汽车技术路线图》的相关政策,我国动力锂电池系统的能量密度要在2025年至2030年达到350Wh/kg的目标,以满足市面上乘用电动汽车的续航里程要求。


以目前的三元锂离子电池的技术路线,动力锂电池能量密度单体要做到350Wh/kg的目标,在五年内基本不可能实现。而且,即便实现了,安全性也无法得到保障。因此,固态电池商业化能否突破,对汽车电动化的前景影响重大。某业内人士表示钜大锂电。


除了具备高安全性、高能量密度,固态电池还具有柔性特征。固态锂离子电池的量产,为提高锂离子电池储能供应了新的路径,有助于推动锂离子电池向小型化、微型化、柔性化发展,并重新含义锂离子电池的形态,打破传统方方正正或圆柱的形态,未来可以做成任何形状的部件,提高空间使用效率。苏州清陶总经理李峥表示。


固态电池的两个方向


据了解,目前固态电池的研发有两个方向,一是锂离子电池的固态化,全球范围内量产固态电解质的公司还凤毛麟角,一定程度上制约了固态电池的研发进度。另一研发方向是金属固态电池,最常见的是锂硫电池。当电解质换成固体之后,锂离子电池体系由电极材料-电解液的固液界面,向电极材料-固态电解质的固固界面转化,目前此项技术业界都还在攻关中。


除了苏州清陶,国内的宁德时代、比亚迪、国轩高科、中航锂电、珈伟股份等电池厂商都在布锂离子电池局固态电池,其中宁德时代以硫化物电解质为重要研发方向。在国际上,丰田、松下、三星、三菱、宝马、大众、现代、戴森等公司均在加紧布局固态电池技术的储备。


行业人士认为,虽然此次固态电池实现了量产,但是要应用于新能源汽车领域还需时日,全固态锂离子电池替代传统锂离子电池更是前路漫漫。目前在固体电解质材料、界面性能优化、电极材料选择,以及成本、工艺等方面还有相当长的路要走。不过,相信在广大业界同仁的共同努力下,全固态电池产业化之路必将走上快车道。


东莞市钜大电子有限公司成立于2002年,总部位于我国广东省东莞市南城区高盛科技园,是一家为全球用户在移动电源、储能电源、动力电源和备用电源的个性化需求,供应特种锂电系统定制化方案和产品的国家级高新技术公司。

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