鉅大LARGE | 點擊量:1243次 | 2019年05月10日
固態電池想要進一步發展,尚需解決多重難題
作為新能源汽車的“心臟”,動力電池無疑會決定新能源汽車的未來。業內人士普遍認為,動力電池未來發展路徑是電解質從液態、半固態、固液混合到固態,最終必將實現全固態的過程。這促使初創公司,大學和特斯拉等知名巨頭對電池技術的新一輪投資和研究。
然而,固態電池想要進一步發展,尚需解決多重難題。
“固態電解質是固態電池發展的關鍵,固態電池沒有液體的浸潤,同時也不需要隔膜,只用把固態電解質當成隔膜,放在正極極片和負極極片當中,那么金屬物質的材料就變得尤為關鍵。”
電解質材料是全固態鋰電池技術的核心,目前固態電解質的研究主要集中在三大類材料:聚合物、氧化物和硫化物。聚合物高溫性能好,已經有商業化的應用案例;氧化物循環性能良好,適用于薄膜柔性結構;硫化物電導率最高,是未來主要方向。
不過,目前還有幾個具體難題需要克服:
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%
一是界面的導電率,固態電池導電率要維持在在適當的水平,不能過高,也不能過低,這樣的材料非常難開發。
二是沒有找到即兼顧高倍率又能快充的復合性材料,現在用的固態電解質材料只能容納其中某一方面特性。
一位不愿具名的業內人士也表達了相同的看法。他認為:“固態電解質具有高的電阻,在功率密度方面還存在一些待解決的問題,需要從固態電解質、正負極材料上著手。電導率、電池倍率、電池制備效率、成本控制方面都存在不小的挑戰,一旦這些問題能夠有效解決,必將在未來掀起一場新的電池革命。”
既然困難重重,固態電池在新能源汽車上的全面應用,還有多長的路要走?
專家曾表示,預計全固態鋰電池會在2025-2030年之間取得突破。今年5月,豐田動力總成部門的總經理ShinzuoAbe透露:“豐田期望在2020年以后能制造出固態電池,但若要實現固態電池的量產,還需要等到2030年以后。”
已在電池行業深耕十幾年的行家坦言:“從跟以往的經驗來看,豐田計劃和實際情況基本上是能達到一致的。也許在最近這幾年里,他們就能夠推出固態電池,但具體產能是怎么樣,成本能不能適應市場,還要打一個大大的問號。”
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