中冶有色技術網
推廣

位置:中冶有色 >

> 新聞資訊

> 半固態電池已經開始實現量產裝車,全固態電池仍需多多努力

半固態電池已經開始實現量產裝車,全固態電池仍需多多努力

2024-04-16 11:48:52 來源:電池中國網
136        0
簡介:固態電池的量產裝車正處于快速發展階段。許多汽車制造商和電池廠商近期紛紛加快了固態電池車型和產品的研發進程。其中,最引人矚目的是實現了1000公里續航里程,這個曾經只存在于夢想中的數字如今已經成為現實。
固態電池被認為可能成為動力電池的終極解決方案,因為它具備對傳統液態電池的顛覆性能。不僅具有極高的安全性,還擁有比液態電池更高的能量密度。

在液態電池中,300Wh/kg被視為能量密度的“天花板”,而在固態電池中,這一數值卻成為了能量密度的“地板”。這意味著固態電池可以提供更高的能量密度,使得電動車的續航里程更長。

如今,固態電池的量產裝車正處于快速發展階段。許多汽車制造商和電池廠商近期紛紛加快了固態電池車型和產品的研發進程。其中,最引人矚目的是實現了1000公里續航里程,這個曾經只存在于夢想中的數字如今已經成為現實。

比如,智己L6搭載光年固態電池,電芯能量密度368Wh/kg,為行業首款量產上車的準900V超快充固態電池,車輛續航可以達1000公里;太藍新能源制出720Wh/kg超高能量密度體型化全固態鋰金屬電池,車輛續航超1200km;廣汽旗下昊鉑品牌發布100%固態電解質的全固態電池,能量密度400Wh/Kg以上,計劃2026年首先搭載于昊鉑車型。

實際上,在此之前已經有東風嵐圖、賽力斯等相關車型搭載半固態電池。蔚來汽車也表示,其搭載150kWh半固態電池包車型預計將在2024年實現量產,能量密度為360Wh/kg。長安汽車則計劃在明后年推出半固態電池車型。另外,寶馬、豐田、日產、大眾、現代、本田等海外車企,計劃于2025至2030年實現固態電池量產裝車。

值得注意的是,目前已經裝車和宣布將裝車的固態電池大多都是半固態電池,是作為全固態電池的一種過渡路線,率先實現裝車應用進入產業化階段。中國科學院院士歐陽明高指出,全固態電池2030年左右有望實現產業化。全固態電池下一代電池技術競爭的關鍵制高點,有可能會帶來顛覆性的風險。

01 高性能材料加速導入

“固態電池優勢在于高安全性和高能量密度,可完全消除電解液腐蝕和泄漏的安全隱患,使用壽命更長。固態電池發展一步一階:先半固后全固,逐級突破?!眹鹱C券分析認為,固/液混合型電池率先投入市場,待應用于市場某一細分領域,提升循環性能、安全性等性能后,可逐步拓展至新能源汽車、規模儲能等應用場景。

就目前來看,已經宣布裝車的固態電池,大多采用了高鎳、富鋰錳基、硅基正負極等材料。據了解,智己L6搭載的第一代光年固態電池,正極采用納米尺度固態電解質包覆超高鎳材料,負極則是新一代高比能復合硅碳材料。同時,該電池還采用“干法固態電解質層一體成型”技術,采用耐高溫固態電解質+五重安全防護結構設計,可以保證電池包無熱蔓延不起火。

不同于智己L6,太藍新能源則采用了高克容量、長循環富鋰錳基材料作為正極,負極則選用了復合鋰金屬基材料,這種材料具有超寬、超薄的特點,同時兼具高循環穩定性和高倍率性能。此外,為了解決固-固界面阻抗問題,太藍新能源還研發了高性能氧化物復合固態電解質。

宣稱是“全固態電池”的廣汽埃安昊鉑,則采用了高面容量固態正極技術和第三代海綿硅負極。同時采用100% 固態電解質,具備超高能量密度、超強本征安全、超寬使用溫域等特點,并已經“從實驗室走向量產應用”。據了解,蔚來汽車固態電池采用固液混合電解質,硅碳復合負極材料和超高鎳正極材料。

電池中國還注意到,在電池廠商方面,力神電池開發完成全新一代能量密度達402Wh/kg的半固態電池,采用界面新型納米材料鉚接正極技術和低膨脹致密化硅基負極技術;蜂巢能源的方形半固態二代果凍電池,采用了二代果凍電解質技術和一體化復合正極技術;億緯鋰能基于鹵化物電解質制備的全固態薄膜軟包電池,可實現500Wh/Kg的能量密度。

02 掌握顛覆性的技術

隨著全球眾多企業加速推進固態電池產業化,未來固態電池市場將非??捎^。業內機構預測,2025年和2030年全球固態電池需求量將分別達到44.2GWh和494.9GWh;到2030年市場空間有望超過1500億元。

在材料體系方面,中信證券判斷,預計正極材料將從高鎳三元過渡至富鋰錳基,負極將從硅碳負極過渡至金屬鋰。隨著產業鏈降本和產業化程度提升,固態電池產業各環節將充分受益。

“公司已系統布局氧化物、硫化物、聚合物等主流固態鋰電正極材料及電解質技術路線,相關固態鋰電產品已成功導入輝能、清陶、衛藍新能源、贛鋒鋰電等固態電池客戶,并實現大批量銷售?!眹鴥饶愁^部材料企業表示,該公司早在2022年就與清陶能源簽訂戰略合作協議,后者采購總量不低于3萬噸固態鋰電正極材料。

格林美近期在互動平臺表示,公司早在2019年就開始開發針對固態電池的前驅體材料,針對固態電解質與正極材料固-固接觸界面的諸多技術難題,開發出3-4微米尺寸小粒徑高BET固態電池前驅體材料,目前9系某款固態電池用前驅體產品已實現小批量量產。

在硅基負極方面,杉杉股份表示,公司突破硅基負極材料前驅體批量化合成核心技術,已完成第二代硅氧產品的量產,正在進行第三代硅氧產品和新一代硅碳產品的研發。據了解,貝特瑞硅基負極材料以硅碳負極材料和硅氧負極材料為主,目前公司硅基負極產能5000噸/年。

作為固態電池關鍵材料的電解質方面,天賜材料透露,公司半固態電解質及氧化物與硫化物全固態電解質均在小試到中試階段。新宙邦表示,其參股公司新源邦科技已建立全體系固態電解質材料研發、測試及生產平臺,并已實現噸級量產和銷售。瑞泰新材表示,公司的雙三氟甲基磺酰亞胺鋰(LiTFSI)目前在固態鋰離子電池等新型電池中已形成批量銷售。

總之,雖然半固態電池已經開始實現量產裝車,但全固態電池在離子電導率、固固界面和循環性能等方面仍有待解決的問題。此外,成本也是全固態電池發展的一大難題。只有通過持續的研發和創新,加強合作與交流,我們才能夠克服這些困難,推動全固態電池技術的進一步發展和應用。
分享 0
         
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
中冶有色技術平臺
了解更多信息請您掃碼關注官方微信
中冶有色技術平臺中冶有色技術平臺
中國新能源材料與器件第六屆學術會議
推廣

推薦企業
更多+

衡水宏運壓濾機有限公司
宣傳

熱門資訊
更多+

福建省金龍稀土股份有限公司
宣傳

發布

在線客服

公眾號

電話

頂部
咨詢電話:
010-88793500-807
337p粉嫩大胆噜噜噜