鉅大LARGE | 點擊量:1421次 | 2021年03月02日
固態電池現狀解析
蔚來150kWh固態電池包的拋出,便瞬時震動市場,立馬被人們解讀為一場電池技術的革命到來,是對傳統動力電池的降維打擊。
但事實上固態電池才踏出萬里長征的第一步,還有很多的山峰要攀登。
液態電池與固態電池
液態電池四大材料由正極、負極、隔膜、電解液組成。
固態電池目前有全固態電池和半固態電池兩種形態,蔚來的150kWh固態電池包就為后者。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
全固態電池:將隔膜、電解液替換成陶瓷基固態電解質(硫化物LiPSCl;氧化物LLZTO、LATP)。全固態電池徹底去除溶劑
準固態(半固態)電池:全固態中的陶瓷基電解質與正負極(固-固界面)接觸較差,準固態采用用聚合物基體PVDF、PEO等作固態電解質。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),因此叫作半固態/準固態。
根據產業鏈調研,固態電池將在2025年逐步實現商業化,在2030年成為動力電池主要技術路線。在此背景下,世界上主要國家均在大力布局該領域,主要分布于歐、美、中、日、韓,共有53家企業在布局研發固態電池,其中大約9家專注從事硫化物固態電池
1、中國
目前氧化物固態電池在中國比較盛行,氧化物固態電池水平屬于全球領先。
宣稱做固態電池企業的有很多,如臺灣輝能、江蘇清陶、北京衛藍、贛鋒鋰業、寧德時代、國軒高科、無錫海特、上汽等。前四家離產業化比較接近,已經建成至少是中試規模實驗線,并有產品出廠應用于無人機,開始商用。
2、日韓
日本國家策略投入非常大,舉全國之力,聯合日本38家機構,推進硫化物全固態電池產業化。
日本科技省(低碳新能源項目,2013-2022每年投入15億日元支持研發)和新能源研發機構(2016-2022每年30億日元;2018-2022年solidev項目,18年單年投入18億日元)共投入三個項目,預計硫化物全固態電池在日本動力電池市場的滲透率,2025年、2030年分別達到50%、95%。
目前豐田、松下、日立等都有展出硫化物全固態電池樣品,對外宣稱2025年硫化物全固態電芯量產。
韓國主要有三家,現代、LG化學、三星。三星2020年3月份時候在NatureEnergy上發表了60攝氏度下1000多循環的硫化物全固態電池,用銀碳復合的無鋰負極材料,這也是目前公開數據中最好的硫化物全固態電池。
3、歐美
歐洲主要是德法英,車企推動為主。如英國戴森,德國寶馬和大眾。
美國battery500項目是國家層面政策最大支持,包括硫化物先進設計、電芯設計等等。其中初創企業比較突出,包括QuantumScape、SolidPower、Cymbet、Polyplus、24M、Sakti3等。
很明顯,固態電池領域已經進入競爭白熱化階段,電池企業、車企、投資機構、科研機構等在資本、技術、人才三方面進行博弈。
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