動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既要注重眼前，又要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)。對(duì)于目前電動(dòng)汽車產(chǎn)品普遍采用的三元電池來(lái)講，能滿足2020年近期目標(biāo)單體達(dá)到300Wh/kg已經(jīng)需要產(chǎn)業(yè)付出巨大努力，對(duì)于長(zhǎng)期的目標(biāo)500Wh/kg，多位動(dòng)力電池專家認(rèn)為三元電池實(shí)難勝任，就目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，固體電池才是下一代電池技術(shù)的“最佳人選”。
在8月25日舉辦的“2017國(guó)際電動(dòng)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)”上，中國(guó)工程院院士陳立泉強(qiáng)烈建議，“發(fā)展固態(tài)電池，刻不容緩”。
中國(guó)工程院院士陳立泉
除了可以達(dá)到更高的能量密度這一優(yōu)勢(shì)以外，固態(tài)電池還具有更安全、循環(huán)性更好、成本更低等優(yōu)點(diǎn)，北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司總經(jīng)理俞會(huì)根介紹，這主要是因?yàn)楣虘B(tài)電池可能具備以下十大性質(zhì)：有望抑制鋰枝晶，不易燃燒、不易爆炸，無(wú)持續(xù)界面反應(yīng)，無(wú)電解液泄露、干涸問(wèn)題，高溫性能更好，無(wú)脹氣，原材料純度要求降低，正極選擇面寬，非活性物質(zhì)體積量減少，電芯內(nèi)部可串聯(lián)。
目前，日韓、美國(guó)、歐洲等多個(gè)國(guó)家都已經(jīng)開(kāi)始布局固態(tài)電池，但基本都處于小容量樣品電芯階段。在我國(guó)也已經(jīng)有中科院物理所、中科院化學(xué)所、大連化物所、寧德時(shí)代、天津力神、中航鋰電等十余家研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)固態(tài)電池展開(kāi)研究。國(guó)內(nèi)外主流的技術(shù)方向有聚合物固態(tài)電池、薄膜固態(tài)電池、硫化物電解質(zhì)基固態(tài)電池等。
雖然固態(tài)電池在多方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也有一些需要解決的問(wèn)題：固體電解質(zhì)材料導(dǎo)電率低、內(nèi)阻較大； 固態(tài)電解質(zhì)、電極間界面阻抗大，界面相容性較差，界面鋰離子電導(dǎo)率較低，固態(tài)電解質(zhì)在充放電過(guò)程中體積膨脹和收縮，導(dǎo)致界面容易分離；有待設(shè)計(jì)和構(gòu)建與固態(tài)電解質(zhì)相匹配的電極，研究和開(kāi)發(fā)出適合于固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池體系；制備工藝復(fù)雜、成本較高等。
從世界范圍看，預(yù)計(jì)固態(tài)電池會(huì)在2020年左右能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的量產(chǎn)。寶馬聲稱有望于2026年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池突破性進(jìn)展并隨后量產(chǎn)；豐田也正在全力研發(fā)固態(tài)電池，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出能量密度為400 Wh/L的電池原型，豐田研究人員表示，這種電池大約在2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，到2025年得到實(shí)質(zhì)性改善。
俞會(huì)根介紹，基于以上固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)以及當(dāng)前需要解決的問(wèn)題，固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化還需要一定時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)預(yù)計(jì)在2020年以后，而大規(guī)模應(yīng)用則需要更長(zhǎng)的時(shí)間。
作為動(dòng)力電池下一代技術(shù)方向，固態(tài)電池能夠極大的改善動(dòng)力電池安全性及提升能量密度，陳立泉強(qiáng)調(diào)，要積極支持固態(tài)電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，讓鋰電池產(chǎn)業(yè)從跟跑到領(lǐng)跑，促進(jìn)電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用。國(guó)家“863”計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目總體專家組動(dòng)力電池首席專家肖成偉也表示，國(guó)家層面正在研究對(duì)固態(tài)電池的支持。
CONTACT US
ICC APP
