鉅大LARGE | 點擊量：879次 | 2018年07月16日
半固態鋰電池亮相，或將用于電動汽車領域
近日，IEEE《光譜》雜志在官網發表文章稱，美國馬薩諸塞州的“固體能源系統公司”(SolidEnergySystems)有望成為第一家銷售半固態電池的公司。該公司第一批半固態鋰電池已經亮相，計劃今年晚些時候用于無人機，2019年進入可穿戴設備領域，2021年用于電動汽車領域。
據悉，該公司將純鋰箔制成的超薄陽極涂上一層混合聚合物陶瓷電解質，以使鋰鹽在室溫下傳導離子。通過該設計生產的鋰電池為半固態鋰電池，比傳統的鋰離子電池設計更安全，能量密度也是目前普通鋰離子電池的兩倍，而且可以重復充電23000次。目前使用傳統電池只能維持20分鐘飛行的先進無人機，借助新電池能飛行40分鐘或更長時間。
另據國家科技部網站消息，日前意大利博洛尼亞大學研究人員經過8年努力，研發出了一種新型半固態氧流量鋰電池NESSOX。具有高達1兆瓦時/噸的能量密度，同時還可以像汽車“加油”一樣，在幾分鐘內通過更換電池內部液體電解質完成充電。該電池采用一種新型液體電解質，能夠有效抑特種致電池失效的物質生成，并保持電池性能穩定，這種新型高能量密度半固態鋰氧電池表現出了優異特性。基于NESSOX的優秀性能和應用前景，該項目獲得了意大利國家創新獎等多個獎項，博洛尼亞大學專門成立了名為Bettery的公司，正在尋找合作伙伴籌集資金，推動NESSOX的應用發展。
半固態鋰電有望先行應用
固態鋰電與目前鋰電池的最大區別在于固態電解質，固態鋰電采用固態電解質以后，一方面可以提升電池的電壓平臺，進一步提升電池的能量密度;另一方面，在固-固反應中減少了氣體的排放，提升了電池的安全性能。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
盡管固態鋰電池相較于目前主流電池體系好處多多，但固態鋰電池技術的研發也并非一帆風順。妙盛動力科技有限公司董事長邱則有日前在接受電池中國網采訪時表示，全固態鋰電池功率密度偏低、界面阻抗過大、循環次數低等技術難點一直未取得關鍵性突破，短期內很難快速產業化。但邱則有認為，半固態鋰電池在技術上相對較易實現，目前該公司已在探索。
持上述觀點的業內人士不在少數。日產研究與先進工程高級副總裁淺見孝雄曾表態稱，盡管全固態電池在實驗室里確實表現不凡，但如果將其做大并放入汽車中，在續駛里程、安全和成本方面仍無法得到保障，技術上還需要更多突破。他認為，到2025年前，全固態電池技術還無法完善地應用在電動汽車上，其中的障礙包括成本和生產難度等。
“固體能源系統公司”創始人胡啟超也表示，很多人試圖找到百分之百完美的固態電池技術，但短期內有很多技術瓶頸難以攻克，“所以我們認為，半固態電池方案更好”。
江西贛鋒鋰業股份有限公司董事長李良彬認為，固態電池的產業化將會分為幾個階段，不會一蹴而就。“我們今年計劃在寧波建一個0.2-0.3GWh的中試生產線，產品與現在鋰離子電池仍有很多相似之處，區別在于在隔膜上涂了一層固態電解質，我們稱之為第一代產品。”李良彬進一步補充道：“未來我們還會有第二代、第三代固態電池產品，到第三代應該就是真正的固態鋰電池，采用固態電解質，負極用金屬鋰，正極可能用811。”
下一代鋰電技術引全球企業角逐
固態鋰電池產業化過程注定要像三元鋰電池技術路線一樣，需要技術上的不斷突破，需要成本上的大幅下降，方能逐步走出實驗室，廣泛應用于新能源汽車上。但作為下一代電池代表的技術方向，固態鋰電池有望大幅提升新能源電動汽車的續航里程，真正推動電動汽車大規模普及應用，多個國家都在抓緊技術研發布局，力爭在未來鋰電競爭中搶得先機。6月15日，日本國立研究機構——新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)在東京召開新聞發布會，宣布啟動第二階段固態鋰離子電池研發項目，并為此斥資100億日元，成員包括23家整車及電池、材料廠商，另外還有15家大學及公共研究機構。而此前，日本鋰離子電池技術與評估中心財團從日本經濟產業省那里獲得了1400萬美元的資金支持，最終目標是在2030年之前共同研發出一種能夠支持800公里續航里程的電池。對此，中國電動汽車百人會理事長陳清泰表示，鋰電池領域日本企業被中國企業趕超，這一新項目日方將舉全日本之力推進研發，力爭奪回電池產業的霸權。同時陳清泰還認為，這種競爭會激勵中國企業加倍努力。
不只是日本，在固態電池領域，中韓及歐美等國家和地區也在發動攻勢。中國方面，中科院青島能源所、中科院寧波材料所、寧德時代、中航鋰電、比亞迪、贛鋒鋰業等多家研究機構和企業都已開始固態電池的研發工作。德國的奔馳、寶馬，韓國的三星SDI、現代等多個國家的企業都在該領域布局。
