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固態電池技術大突破對鋰電產業有什么影響?

鉅大LARGE  |  點擊量:902次  |  2021年05月11日  

固態電池技術大突破對鋰電產業有什么影響?目前鋰離子電池的安全問題仍未解決,于是固態電池就成為下一代鋰電技術的方向。到2030年,固態電池的市場規模預計將超過60億美元,“固態電池”將成鋰電行業顛覆者。


固態電池研究重大突破!


固態鋰離子電池被當成是下一個風口,在全球多位頂級專家學者,數家科研機構、公司,以及大量涌入的研發資金支撐下,圍繞著固態鋰離子電池這一戰略制高點,從技術專利到實驗量產,展開了一場攻堅戰。


由大眾和比爾·蓋茨支持的初創公司QuantumScape公布了其最新固態電池驚人的性能數據。據稱,它能將電動汽車的續航里程提高80%,并能在15分鐘內充滿80%的電量。


此次開發的固態電池,相較于傳統的鋰離子電池有了顯著的改進:它們不僅可以將電動汽車的續航里程提高80%,而且充電速度也快得多(在15分鐘內就可充滿80%的容量,通常鋰離子電池要40分鐘或更長時間),并在800次充電后仍能保持80%以上的容量、未顯衰退。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

南都電源與業內領先廠商輝能科技簽署固態電池生產技術授權協議,將建一條1GWh規模的固態電池生產線。


贛鋒鋰業第一代2億瓦時的固態電池中試線已經順利投產,產品性能全面達到公司固態電池研發團隊研制樣品的水平。


國軒高科公開了固態電池時間表,表示兩年內引入相關技術,2022年開始進行固態電池技術的迭代升級,生產高安全固態電池;2025年后生產出能量密度超過800Wh/L、超過400Wh/kg、循環800次的全固態電池。


固態電池技術大突破對鋰電產業有什么影響?


全固態與半固態電池可能在倍率性能、成本等方面競爭力不強,產業化仍需時日。全固態與半固態電池在理論上仍有較多問題尚未解決,一個是常溫下固體電解質的鋰離子電導率低,另一個是固體電解質與電極材料之間的固相界面阻抗大。

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標稱電壓:28.8V
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半固態電池所采用的固液電解質相較于液態電解質提升了安全性能,但一般而言固態物質的離子電導率低于液體,因此固液電解質的鋰離子電導率可能會有所下降,帶來倍率性能的下降。此外,新技術因為材料體系的更新、生產工藝成熟度不高等因素,在降低成本方面或許要一段時間。


即使半固態電池規模化量產,預計對現有鋰電產業不會形成太大沖擊。我們認為,對電池環節而言,半固態并不是顛覆性創新,車用半固態電池與消費電子聚合物電池技術同源,同時蜂巢能源公布會表明已開發凝膠電解質與果凍電池,我們認為,半固態電池技術不會對現有格局形成太大沖擊;


關于隔膜環節,半固態電解質在有效阻隔正負極接觸方面仍有失效風險,因此我們判斷仍要隔膜;關于負極材料環節而言,硅碳負極本就是負極材料公司的技術儲備之一;關于電解液環節而言,僅是物理形態的改變,原有溶質和溶劑技術并未發生重大改變。


因此我們判斷,即使半固態電池商業化應用,也不會對現有鋰電產業體系形成太大沖擊。


總體來說:多家機構公布觀點稱,全固態電池商業化為時尚早,固態電池技術的大突破暫時不會對現有鋰電產業形成太大沖擊,發展固態電池,助推我國鋰離子電池產業從并跑到領跑,實現對日韓等鋰電傳統強國的超越。


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