專家稱固態(tài)電池5年內(nèi)不可能商用,為什么這么說,固態(tài)電池是什么
摘要: 隨著技術的發(fā)展,新能源汽車已經(jīng)成為潮流,但是續(xù)航電池成了問題,專家稱固態(tài)電池5年內(nèi)不可能商用,為什么這么說?固態(tài)電池是什么?有什么用?
專家稱固態(tài)電池5年內(nèi)不可能商用,怎么說的?
國聯(lián)汽車動力電池研究院董事長熊柏青說,固態(tài)電池不會這么快商用?!叭虘B(tài)電池現(xiàn)在距商業(yè)化還很遠,現(xiàn)在甚至做個演示都還很困難。10年內(nèi)完全攻克全固態(tài)難度挺大,反正至少這5年沒戲了,我們也做這東西?!?/p>
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長馬小利表示,“實際上這個概念已經(jīng)(存在)很長時間了,并沒有在市場上看到進一步的擴展應用”。
IT之家了解到,目前國內(nèi)新能源汽車所使用的電池主要可分為磷酸鐵鋰和三元鋰兩大類,但都屬于液態(tài)電池,采用的是常見的液態(tài)電解質(zhì)。
專家認為,雖然蔚來最新發(fā)布的固態(tài)電池有利于推進產(chǎn)業(yè)向前邁進,但固態(tài)電池真正應用仍需要一定時間。

為什么這么說?蔚來汽車說什么了?
“蔚來汽車2022年裝配固態(tài)電池,能量密度大幅提升,新車續(xù)航里程將超過1千公里”,這個消息近日在市場引發(fā)持續(xù)震動,多家鋰電池電解液和隔膜企業(yè)股價連續(xù)兩個交易日大幅下跌。
蔚來汽車董事長李斌近日在新車發(fā)布會上的一句話震驚了全行業(yè),他說:“我們采用最先進的量產(chǎn)固態(tài)電池技術,實現(xiàn)了360wh/kg的超高能量密度,續(xù)航將超過1000公里。”
聽完這句話,最焦慮的不是蔚來的新能源汽車同行,而是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈個股的廣大投資者。本周前兩個交易日,新宙邦、恩捷股份等電解液和隔膜企業(yè)股價大幅下跌,一些企業(yè)股價累計跌幅在15%左右。
目前,新能源汽車使用的鋰電池包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩大類。這兩種電池內(nèi)部都加入了電解液和隔膜,以增強導電性,同時防止短路。但電解液燃點較低,容易出現(xiàn)起火等安全風險。因此,固態(tài)電池成為新的解決方案,它用固態(tài)電解質(zhì)代替電解液和隔膜,壓縮了體積、提高了能量密度和安全性,因此被稱為下一代電池技術。蔚來汽車如果真在2022年推出固態(tài)電池,電解液和隔膜很快就會沒有用武之地,所以市場才會恐慌。
業(yè)內(nèi)人士分析,蔚來汽車所謂的固態(tài)電池其實是固液混合電池或者半固態(tài)電池。這是固態(tài)電池到來前的一個過渡方案,也就是同時使用固態(tài)電解質(zhì)和電解液,但是兩者混合的比例和安全性目前在國際上還沒有定論。
蔚來汽車表示,新電池能量密度可以達到360wh/kg,這也是市場的關注焦點。中國汽車工程學會副秘書長侯福深告訴記者,目前我國動力電池單體能量密度最高也只有280wh/kg?!皠恿﹄姵貜哪芰棵芏壬蟻碇v,我們現(xiàn)在和國際最先進的水平基本相當,單體能量密度能做到280wh/kg,300wh/kg也做出了樣品,真正大規(guī)模批量裝車最高已達到280wh/kg?!?/p>
而主流商用鋰電池能量密度更是不到250wh/kg,也就是說,蔚來汽車要用的電池電量要比當前主流電池多50%左右。熊柏青說,在保證安全的前提下,這在當前是很難做到的?!白龅?60wh/kg加了什么固態(tài)電解質(zhì),我還從來沒見過報道。實驗室里還有450wh/kg的,我的實驗室里接近500wh/kg的都有。但是從綜合性能各方面來講,滿不滿足裝車的要求還很難說。因為都知道能量密度越高,安全性越差?!?/p>
另外,從成本角度考慮,電解液、隔膜生產(chǎn)企業(yè)短期內(nèi)也沒有太大市場風險。熊柏青說:“哪個固態(tài)電解質(zhì)不比電解液貴好幾倍,甚至于10倍的?因為現(xiàn)在電池商業(yè)化競爭在市場上,每1wh里面都是1分錢1分錢地降成本,所以這里還有成本問題?!?/p>

固態(tài)電池是什么?它又能給新能源產(chǎn)業(yè)帶來多大變化呢?
固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。固態(tài)電池則是使用固體電解質(zhì),替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜。
而傳統(tǒng)鋰離子電池主要由正負極材料、電解液和隔膜組成。正負極材料決定了電池的容量,電解液及隔膜作為傳輸鋰離子的介質(zhì)。
由于科學界認為鋰離子電池已經(jīng)到達極限,固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質(zhì),取代以往鋰電池的電解液,大大提升鋰電池的能量密度。
2030年,鋰離子電池將不再是電動汽車電池主流,但其在某些電子原件領域仍有一席之地。
優(yōu)勢一
輕——能量密度高。使用了全固態(tài)電解質(zhì)后,鋰離子電池的適用材料體系也會發(fā)生改變,其中核心的一點就是可以不必使用嵌鋰的石墨負極,而是直接使用金屬鋰來做負極,這樣可以明顯減輕負極材料的用量,使得整個電池的能量密度有明顯提高。[2]
優(yōu)勢二
薄——體積小。傳統(tǒng)鋰離子電池中,需要使用隔膜和電解液,它們加起來占據(jù)了電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量。而如果把它們用固態(tài)電解質(zhì)取代(主要有有機和無機陶瓷材料兩個體系),正負極之間的距離(傳統(tǒng)上由隔膜電解液填充,現(xiàn)在由固態(tài)電解質(zhì)填充)可以縮短到甚至只有幾到十幾個微米,這樣電池的厚度就能大大地降低——因此全固態(tài)電池技術是電池小型化,薄膜化的必經(jīng)之路。
優(yōu)勢三
柔性化的前景。即使是脆性的陶瓷材料,在厚度薄到毫米級以下后經(jīng)常是可以彎曲的,材料會變得有柔性。相應的,全固態(tài)電池在輕薄化后柔性程度也會有明顯的提高,通過使用適當?shù)姆庋b材料(不能是剛性的外殼),制成的電池可以經(jīng)受幾百到幾千次的彎曲而保證性能基本不衰減。
優(yōu)勢四
更安全。傳統(tǒng)鋰電池可能發(fā)生以下危險:(1) 在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶,從而刺破隔膜導致短路破壞 (2)電解液為有機液體,在高溫下發(fā)生副反應、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向都會加劇。采用全固態(tài)電池技術,以上兩點問題就可以直接得到解決。
所以 ,我們還是需要在等等,專家稱固態(tài)電池5年內(nèi)不可能商用,不管如何,新能源汽車概念,會持續(xù)關注一段時間,大家可以看看。

固態(tài)電池,商用






