鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1145次 | 2020年02月24日
撥開迷霧看國(guó)內(nèi)固態(tài)電池
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)入大停滯時(shí)期,動(dòng)力鋰電池抓住時(shí)機(jī),成為車企新的關(guān)注對(duì)象。
經(jīng)過十年發(fā)展,動(dòng)力鋰電池的成長(zhǎng)速度沒有趕得上消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車的需求。它在能量密度和安全上的瓶鋰離子電池頸,成為了一道屏障。
固態(tài)電池被視為打破這層屏障的希望,是電動(dòng)汽車盡快駛?cè)胛磥淼哪茉粗髁ΑD壳肮虘B(tài)電池用固態(tài)電解質(zhì)或混合固液電解質(zhì)來代替液態(tài)電解質(zhì),同時(shí)沿著液態(tài)電池的正負(fù)極材料路線做改進(jìn),尋找能量密度和安全性的平衡點(diǎn)。
作為引領(lǐng)電動(dòng)汽車革命的重要力量,國(guó)內(nèi)公司的舉動(dòng)顯示出他們對(duì)固態(tài)電池的關(guān)注。從他鋰離子電池廠家們的進(jìn)展來看,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路還很漫長(zhǎng)。但固態(tài)電池的開發(fā)和生產(chǎn)過程,讓我們一步步揭開動(dòng)力鋰電池的更多面紗。
下面匯總了國(guó)內(nèi)八家重要固態(tài)電池公司的電解質(zhì)體系、研發(fā)進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,從中一窺固態(tài)電池的現(xiàn)狀。
贛鋒鋰業(yè)
贛鋒鋰業(yè)同樣選中氧化物厚膜路線。根據(jù)其公布的通告,由其研發(fā)的第一代固態(tài)鋰離子電池研制品已通過多項(xiàng)第三方安全測(cè)試和多家客戶送樣測(cè)試,單體容量10Ah,能量密度不低于240Wh/kg,1000次循環(huán)后容量保持率大于90%,電池單體具備5C倍率的充放電能力。截止至2018年十二月三十一日,其40Ah固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)品定型,產(chǎn)品的安全指標(biāo)和綜合性能通過內(nèi)部測(cè)試,達(dá)到研制品水平。
今年三月份,年產(chǎn)億瓦時(shí)級(jí)的第一代固態(tài)鋰離子電池研發(fā)中試生產(chǎn)線開始建設(shè),計(jì)劃于2019年下半年建成投產(chǎn)。
臺(tái)灣輝能
輝能選擇的是氧化物厚膜的技術(shù)路線。它對(duì)自身固態(tài)電池的產(chǎn)品規(guī)劃是,2018年至2023年,第一代類固態(tài)電鉅大鋰離子電池沿用液態(tài)電池正負(fù)極,同時(shí)正極從NCM622升級(jí)到NCM811,負(fù)極從石墨轉(zhuǎn)向高SiOX含量(14%以上)的石墨復(fù)合物。2023年后為第二代固態(tài)電池,減少活性材料的使用量,正極為HNCA/HNMC,負(fù)極為金屬鋰或純硅。目前其PLCB和BLCB固態(tài)電池均為第一代產(chǎn)品。
當(dāng)前,它在臺(tái)灣設(shè)有40MWh的中試線產(chǎn)能。產(chǎn)業(yè)化時(shí)間為2021年,其桃園G2線(GWh級(jí))量產(chǎn)后產(chǎn)能將達(dá)1-2GWh。
鋰離子電池A123Systems
A123Systems既走聚合物電解質(zhì)路線,也開發(fā)硫化物、氧化物固態(tài)電解質(zhì)。A123系統(tǒng)已經(jīng)試制完成了具有16Ah和10Ah容量的樣品電池,除了上述電解質(zhì),還采用了811配比的鎳-錳-鈷酸鋰(NMC)正極和石墨負(fù)極的組合。此外,A123還計(jì)劃基于上述樣品電池,在2019年第四季度生產(chǎn)一種容量為50~60Ah的固體聚合物電池。該電池的A樣電池樣品將在2020年第一季度供應(yīng)給汽車制造商,B樣樣品將在2021年初供應(yīng)給汽車制造商,2022年~2023年左右將正式量產(chǎn)。
它目前建立了產(chǎn)能為10MWh的中試線,于2019年全面投入運(yùn)營(yíng)。
清陶新能源
清陶?qǐng)?jiān)定固態(tài)聚合物的路線。去年十一月,清陶建成第一條單體能量密度達(dá)到400Wh/kg的固態(tài)電池產(chǎn)線,推出第一批固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)品,產(chǎn)品重要投用于特種電源、高端數(shù)碼等領(lǐng)域。
它建成產(chǎn)能為100MWh的中試線。除此之外,今年七月,清陶新能源年產(chǎn)10GWh固態(tài)鋰離子電池項(xiàng)目簽約儀式在宜春舉辦。該項(xiàng)目一期固態(tài)電池產(chǎn)能為1GWh,預(yù)計(jì)今年年底投產(chǎn),二期產(chǎn)能9GWh,2020年六月底開工建設(shè),此后兩年內(nèi)投產(chǎn)。
北京衛(wèi)藍(lán)
北京衛(wèi)藍(lán)走的是氧化物+聚合物固態(tài)電解質(zhì)路線。它開發(fā)出一種固態(tài)電池額定容量為4-8Ah,能量密度為240Wh/kg。據(jù)了解,北京衛(wèi)藍(lán)已經(jīng)掌握了包括金屬鋰表面處理、原位形成SEI膜技術(shù)、固態(tài)電解質(zhì)、鋰離子快導(dǎo)體制備技術(shù)以及高電壓電池集成技術(shù)、陶瓷膜優(yōu)化技術(shù)和集流體解決方案等多項(xiàng)技術(shù)。
目前,它處于中試線建設(shè)階段、一期項(xiàng)目總投資5億元,將于2020年三月投產(chǎn),建成后預(yù)計(jì)形成年產(chǎn)100MWh固態(tài)電池的生產(chǎn)規(guī)模。
寧德時(shí)代
寧德時(shí)代重要走的是硫化物路線。目前它研制出容量為325mAh的聚合物鋰金屬固態(tài)電池,能量密度達(dá)300Wh/kg,循環(huán)達(dá)到300周以上,容量保持率達(dá)到82%。
比亞迪
比亞迪沒有對(duì)固態(tài)電池的技術(shù)開發(fā)路線設(shè)限,固態(tài)聚合物、氧化物均是它的目標(biāo)對(duì)象。資料顯示,它申請(qǐng)了全固態(tài)鋰離子電池正極復(fù)合材料及一種全固態(tài)鋰離子電池的發(fā)明專利。
目前,其固態(tài)電池正處于小規(guī)模試用階段。而據(jù)外媒報(bào)道,比亞迪新興固態(tài)電池將于2021年開始在日本交付。
珈偉新能
珈偉發(fā)力的是凝膠聚合物。2018年七月,其36Ah類固態(tài)三元軟包電池通過國(guó)家強(qiáng)檢。能量密度達(dá)到230Wh/kg,循環(huán)次數(shù)為4000次,可用在電動(dòng)摩托車上,價(jià)格大約1.5元/wh。
目前它已完成類固態(tài)電池測(cè)試階段。一期已投產(chǎn)產(chǎn)能規(guī)模為100MWh(或?yàn)橹性嚲€產(chǎn)能),正在開工建設(shè)的二期產(chǎn)能為2GWh。
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