研究人員研發(fā)出可超高速充放電的全固態(tài)電池

近日，日本東京工業(yè)大學(xué)等機構(gòu)研究人員近日研發(fā)出可超高速充放電的全固態(tài)電池，朝著全固態(tài)電池實用化方向邁出一大步。

全固態(tài)鋰電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的新型電池。其高密度性、高安全性、高輸出功率等性能與傳統(tǒng)液態(tài)電池相比更具優(yōu)勢，在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，是有望替代目前鋰離子電池的下一代電池。

盡管全球多國都在競相研發(fā)全固態(tài)電池，但其實用化面臨一大難題：高壓電極和固體電解質(zhì)相接觸的界面上存在較高的電阻，影響電池性能，迄今尚沒有明確解決方案。該研究成果已發(fā)表在美國《美國化學(xué)協(xié)會·應(yīng)用材料及界面》雜志上。

事實上，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)宣布，將與豐田、本田、日產(chǎn)、松下等23家汽車、電池和材料企業(yè)聯(lián)合開發(fā)固態(tài)電池，并計劃到2022年全面掌握固態(tài)電池的相關(guān)技術(shù)。在鋰電池領(lǐng)域，日本企業(yè)被中國企業(yè)趕超，這一新項目將舉全日本之力推進研發(fā)，力爭奪回其電池產(chǎn)業(yè)的霸權(quán)。

目前，國際主流動力電池企業(yè)以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主，均含有電解液成分。磷酸鐵鋰的理論能量密度約為170Wh/kg，三元鋰電池的理論能量密度為300-350Wh/kg，二者能量密度提升空間相對較小，由此帶來消費者嚴重的里程焦慮。同時，還存在熱分解溫度低、易燃燒爆炸等安全問題。

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在中日韓企業(yè)主導(dǎo)動力電池市場的局面下，其他區(qū)域在當(dāng)前技術(shù)路線超車難度較大，因此，一些歐美企業(yè)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)移目標(biāo)，布局新一代電池技術(shù)(固態(tài)電池和氫燃料電池)，寄希望于下一輪競爭中占據(jù)主導(dǎo)。

不久前，大眾集團宣布計劃在歐洲自主生產(chǎn)固態(tài)電池，以減少長期以來在該領(lǐng)域?qū)τ趤喼揠姵刂圃焐痰囊蕾嚒Ｈ涨埃蟊娂瘓F發(fā)表二季度業(yè)績后，其CEO赫伯特·迪斯表示，公司正考慮生產(chǎn)自己的固態(tài)電池，計劃2024年至2025年間開始批量生產(chǎn)。

相比于歐美、日韓、中國等國家的眾多企業(yè)正在積極布局和研發(fā)固態(tài)電池，中國的企業(yè)相對來說進入時間較晚，主要以科研機構(gòu)或院校為支撐，但也有部分企業(yè)在積極推進固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化步伐。

據(jù)了解，贛鋒鋰業(yè)早在2018年3月表示，正在對固態(tài)電池進行廣泛試驗工作，擬在2018年12月建成第一代固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線;在2019年12月完成3億元固態(tài)鋰電池銷售，并推動第二代固態(tài)鋰電池技術(shù)成熟化，實現(xiàn)第三代固態(tài)鋰電池可研。

珈偉股份，2016年11月在上海舉辦全球首例“固態(tài)鋰電池與快充鋰電池產(chǎn)品發(fā)布會”，并強調(diào)公司未來將全力加速固態(tài)鋰電池與快充鋰電池的合體。2018年4月，珈偉股份控股子公司珈偉龍能的固態(tài)儲能科技公司正式投產(chǎn)試運行。

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中國電動汽車百人會理事長陳清泰指出：“動力電池全球化競爭日益激烈，歐美企業(yè)雖然在本輪競爭中失去了位置，但是他們已經(jīng)在為下一階段的競爭做布局，是潛在的強大競爭者。從下一步發(fā)展來看，應(yīng)該關(guān)注固體電池發(fā)展的問題。”

依靠政策紅利和補貼優(yōu)勢，中國已經(jīng)戰(zhàn)勝日本，成為全球動力電池出貨量最大的國家。“獨角獸”寧德時代迅速崛起，也將日本松下電器拉下了銷量冠軍的寶座。但是，暫時的領(lǐng)先并不代表未來，我國動力電池行業(yè)兩級分化嚴重，洗牌加速，行業(yè)發(fā)展還有很多不確定因素。而此時，日本企業(yè)正悄然開始反擊，重點布局下一代動力電池，力爭奪回電池產(chǎn)業(yè)的霸權(quán)，國內(nèi)領(lǐng)先的動力電池企業(yè)對固態(tài)電池的技術(shù)布局不能被落下。

中國的動力電池企業(yè)數(shù)量雖多，但兩級分化十分嚴重，而且存在較大投資泡沫、圈錢、圈概念等亂象，真正一心撲在前沿技術(shù)的企業(yè)相對較少。如果只停留在產(chǎn)能比拼上，在不久的將來，很有可能被日本、韓國以及后來者歐美等國所超越。