2017年12月份,作(zuo)(zuo)為特(te)斯拉*大(da)電(dian)池(chi)供應商的(de)松下,正式宣布與豐田(tian)汽(qi)車(che)達成合作(zuo)(zuo)意(yi)向(xiang),雙方正考慮(lv)聯(lian)合開發固(gu)態電(dian)動汽(qi)車(che)電(dian)池(chi)。
根(gen)據(ju)公開資料顯示(shi),松下(xia)目(mu)前是全球*大的(de)(de)電動(dong)車(che)(che)電池(chi)供應商,2017年(nian)上半(ban)年(nian),松下(xia)在插(cha)電式混合(he)動(dong)力車(che)(che)和電動(dong)車(che)(che)的(de)(de)電池(chi)市(shi)場占據(ju)著29%的(de)(de)份額(e),其競爭對手(shou)LG化學、比(bi)亞迪(di)、寧(ning)德時(shi)代分別持有(you)13%、10%和9%的(de)(de)市(shi)場份額(e)。
此次合作不(bu)僅將會增加(jia)豐田汽車在(zai)電(dian)動汽車領域的優勢(shi),同(tong)時(shi)也將進一步(bu)提升松下在(zai)汽車鋰離子電(dian)池市場的地(di)位。
繼豐田(tian)抱緊(jin)松下大腿后(hou),同期從外(wai)媒獲悉(xi),寶馬公(gong)司已經(jing)宣布與美國固(gu)態(tai)電(dian)池(chi)(chi)(chi)公(gong)司Solid Power合作開(kai)發電(dian)動汽車的下一代固(gu)態(tai)電(dian)池(chi)(chi)(chi);另外(wai),本田(tian)宣布也(ye)開(kai)始研發全固(gu)態(tai)鋰電(dian)池(chi)(chi)(chi)。
綜合來講,目前除豐田、本田、日產外(wai),一(yi)些(xie)國(guo)外(wai)車(che)企業(ye)如寶馬以及國(guo)內眾多零(ling)部件供(gong)應商都開始加速固態(tai)電池的(de)商業(ye)化布局(ju),預計2018年固態(tai)電池商業(ye)化進程將有更明確的(de)時間表。
知名車企為何都認定了固態電池技術?
固態電(dian)池(chi)是一種使(shi)用(yong)固體(ti)(ti)電(dian)極和(he)固體(ti)(ti)電(dian)解液的電(dian)池(chi),而液態電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)的是電(dian)解液。全固態電(dian)池(chi)一般(ban)功率(lv)密度(du)(du)較低(di),能量(liang)密度(du)(du)較高(gao),所以它是電(dian)動汽(qi)車很理(li)想(xiang)的電(dian)池(chi)。其(qi)當前能量(liang)密度(du)(du)約400Wh/Kg,預估*大潛力值達(da)900Wh/Kg。
據了解,相比于液態(tai)(tai)電(dian)池(chi),固態(tai)(tai)電(dian)池(chi)*突出(chu)的優點是(shi)安全性。液態(tai)(tai)電(dian)解質(zhi)(zhi)易燃易爆,以及(ji)在(zai)(zai)充電(dian)過程中鋰(li)枝晶的生長容易刺破隔(ge)膜(mo),引起電(dian)池(chi)短路,造成(cheng)安全隱患。而固態(tai)(tai)電(dian)解質(zhi)(zhi)不(bu)可燃、無腐蝕、不(bu)揮發(fa)、不(bu)存在(zai)(zai)漏液問題,搭(da)載全固態(tai)(tai)鋰(li)電(dian)池(chi)的汽車(che)的自燃概率會大大降(jiang)低。
而且(qie)固態(tai)電(dian)(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)(dian)解質也克(ke)服了鋰(li)枝晶(指(zhi)采用(yong)液態(tai)電(dian)(dian)(dian)解質的鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)在(zai)充電(dian)(dian)(dian)時,鋰(li)離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰(li)單質)現(xian)象,在(zai)具有較高能量密(mi)度的同時,大大提升(sheng)了鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的循環性和使用(yong)壽命(ming),理想情況下循環性能表現(xian)優異,能夠達(da)到45000次左右(you),材料應用(yong)體系范圍大幅提升(sheng),為具有更高能量密(mi)度空間(jian)的新(xin)型鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)技術(shu)奠定基礎。
固態電池道阻且長,但已是發展之必然!
全(quan)固態(tai)鋰離子電池并非上乘無(wu)缺,其*大的(de)(de)一個(ge)缺點就是(shi)高倍(bei)率(lv)放電性能(neng)極差,原因就是(shi)鋰離子的(de)(de)固態(tai)擴散(san)速度比(bi)(bi)在溶(rong)液(ye)里擴散(san)慢得(de)多,因此目前還只能(neng)應用在小電流的(de)(de)設備中,而(er)在快充功能(neng)方面(mian)實(shi)現起來就比(bi)(bi)較困難了。
另外一個缺點就是(shi)制造技術復雜,成本較高。需(xu)要從固(gu)態(tai)電解質、正負極材料上著手,一旦這(zhe)些問題能夠有效解決,必將在未來掀起一場新的電池變化(hua)。綜合來講,固(gu)態(tai)電池實現產業化(hua)雖(sui)然(ran)道阻且(qie)長,但已是(shi)發(fa)展之必然(ran)!
“如果能量(liang)密度進一步提高,大于500瓦時(shi)/公斤的話,從現在(zai)(zai)開始(shi)就(jiu)要考(kao)慮固態鋰(li)(li)電(dian)(dian)池,以(yi)及鋰(li)(li)空氣電(dian)(dian)池、鋰(li)(li)硫電(dian)(dian)池等新的電(dian)(dian)化學體系探索(suo)研究”,中國工(gong)程院院士陳立泉在(zai)(zai)談到電(dian)(dian)池的未來發展時(shi)表示(shi)。電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)產業中長期發展需要進行(xing)技術(shu)儲備,固態電(dian)(dian)池有望成為我國下一代(dai)車(che)(che)用(yong)動(dong)力(li)電(dian)(dian)池的重要技術(shu)路線。
據不完全統(tong)計,目前,豐田、松下、三(san)(san)星、三(san)(san)菱(ling)、寶(bao)馬、現代、菲(fei)斯科、戴森、寧德時代等數家企業都在加緊布(bu)局固態電池的(de)(de)儲備研(yan)發(fa)。而(er)從(cong)技(ji)術來說(shuo),相對而(er)言,技(ji)術成熟度較(jiao)高、技(ji)術沉淀較(jiao)深的(de)(de)當屬(shu)法國的(de)(de)Bolloré、美國Sakti3和(he)日本(ben)豐田,這三(san)(san)家也分(fen)別(bie)代表(biao)了以(yi)聚合物、氧(yang)化物和(he)硫化物三(san)(san)大固態電解質(zhi)的(de)(de)典型技(ji)術開發(fa)方向。
目前寧德時代(dai)做(zuo)的(de)鋰(li)(li)金屬固(gu)態(tai)電池(chi)能(neng)做(zuo)到(dao)300周(zhou)以上(shang),在82%;豐田(tian)則(ze)是在此前宣布(bu)開發(fa)出全固(gu)態(tai)鋰(li)(li)離子電池(chi)原(yuan)型能(neng)量密度為(wei)400Wh/L,這種電池(chi)大約在2020年(nian)(nian)實現商業化應用,到(dao)2025年(nian)(nian)得到(dao)實質性改善(shan)。