鉅大LARGE | 點擊量:613次 | 2021年12月02日
固態電池啟動產業化布局
第三屆全國固態電池研討會日前在無錫召開,會議期間,艾新平、李泓、劉興江、許曉雄等業內專家分別就固態電池及相關方向做了精彩報告,高度解析了未來我國固態電池發展的技術路線與產業化前景。
艾新平教授和李泓研究員分別從新能源汽車和儲能領域應用的角度解讀了國家最新政策。報告稱在十三五期間,我國將落實《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020)》執行新能源汽車“純電驅動”技術轉型戰略;完善新能源汽車“三縱三橫”技術體系和研發體系,升級新能源汽車動力系統技術平臺;抓住新能源汽車新一輪技術變革機遇,超前研發下一代技術;到2020年,建立起完善的電動汽車動力系統科技體系和產業鏈。為實現新能源汽車保有量達到500萬輛供應技術支撐。
在擬公布的2018年《動力鋰離子電池與電池管理系統》指南任務中,再次提升了對各類電池系統獲得政府立項支持需達到的各項指標。
李泓研究員在儲能技術預測與規劃中稱,到2020年,將完全掌握300Wh/kg的儲能器件中的關鍵材料技術,基本掌握多種新型高能量密度儲能器件的材料體系的選擇與性能的實現,具體關鍵指標如下:
從中我們可以看到高能量密度依舊是第一指標要求,而固態電池技術可以覆蓋到鋰離子電池、鋰金屬電池、鋰硫電池和鋰空氣電池等高能量密度的體系,但固態電池更顯高安全特性,因此,固態鋰離子電池的重要性越發突出。
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%
電池能量密度發展預估圖
全固態鋰離子電池和傳統鋰電充電電池的特性比較
我國電科集團首席科學家劉興江研究員和中科院青島生物能源與過程研究所崔光磊研究員分別介紹了其在各自固態電池應用領域的研究進展。其中崔光磊研究員帶領的團隊所研發的基于高分子類固體電解質的固態電池成功在馬里亞納海溝進行“青能-1”全深海電源應用示范,使我國成為繼日本之后第二個掌握全海深鋰電源技術的國家。
目前,固態電池作為下一代鋰離子電池的發展方向越發清晰,包括寶馬、豐田、日立在內的國際巨頭都于近期公布了其固態電池發展規劃,其中豐田宣布將于2022年量產使用全固態電池的新車型。按照全新車型至少3年的驗證周期,也就是說最遲在2019年年底,豐田的固態電池模組將達到可使用狀態,并且豐田宣傳該車的能量密度可以達到同等條件下特斯拉的2倍!而另一家日本公司也于近日公布了相似的規劃,日本日立公司的研究人員宣布其固態電池技術已經研發完成,新一代電池可以抵御外太空極端溫度,并將在2020年前投入市場。
無獨有偶在去年年底的57屆日本電池會議上,三星日本研究所和三井金屬株式會社也分別公布其固態電池發展規劃,三星日本研究所稱:三星擬開發能量密度>400Wh/kg的全固態電池,目前NCM/SE/Li全固態電池,60℃/0.1C循環300周后,容量保持率85%,NCM/SE/Si全固態電池,60℃/0.1C循環50周后,容量保持率90%。三井金屬株式會社稱開發出4.5V/5V高電壓全固態電池,NCM523/SE/石墨、LNMO/SE/石墨;常溫0.1C循環400周后,容量保持率>80%。
全球部分布局全固態電池公司
反觀國內鋰電公司圈的主旋律還是磷酸鐵鋰和三元鋰的龍頭地位之爭,多年來主流電池公司有關下一代鋰離子電池的研發也多只聞其聲,不見其身。不過在此次的固態電池研討會我們看到了國內固態電池產業化的實質性進展,例如固態電池專家,原中科院材料所研究員許曉雄博士已經與我國鋰礦龍頭公司上市公司贛鋒鋰業達成戰略合作協議在寧波推進固態電池技術的中試以致產業化。會上許曉雄博士代表贛鋒鋰業介紹了固態電池相關的研發和產業規劃,目標在3年內實現固態電池產業化。目前該團隊在國內已率先研發出容量為0.2Ah-10Ah的系列固態單體電池,10Ah固態單體電池能量密度達到260Wh/kg,循環1000圈容量保持率達88%。
政策的“保護傘”不可能一直存在,期望國內公司能像擴充產量相同增強研發投入,留給公司布局下一代電池產品的時間真的不多了!