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電池知识

還有多久,固态電池才取代三元股票配资世界

来源:未知    2019-01-04 09:57    點擊量:

被固态電池取代的節奏正在變快。

 

近日,中國科学院甯波材料技術與工程研究所宣布,由其牽頭承擔的納米先導专項“全固态電池”課題已通過验收,这一技術進步将進一步推动國内全固态股票配资世界的規模應用。

 

此消息一出,立即在電池行业中引起巨大反響。

 

业内人士告訴第一電动網:“以目前的三元股票配资世界的技術路線,动力電池能量密度單體要做到350Wh/kg的目标,在五年内基本不可能實現。而且,即便實現了,安全性也無法得到保障。因此,固态電池商业化能否突破,對汽車電动化的前景影響重大。”

 

作为電动汽車的核心,電池領域的突破無疑将對電池乃至汽車領域的發展産生重大影響,那麼,固态電池能否馬上取代三元股票配资世界?距離市場化還有多遠?

 

三元股票配资世界的天然缺陷:能量密度和穩定性相互矛盾

 

“某一家企业單去年一年就有60起電动汽車燃燒爆炸事故。”在剛剛舉辦的中日韓锂電論壇上,北京大学新能源材料與技術實验室主任其魯教授透漏。

 

其教授認为,三元股票配资世界存在很多缺陷,安全問題十分令人擔憂。“無論從化学結構来講,還是從電池結構来講,三元材料都非常容易發熱。如果不能把熱量及時傳導出去,電池就有爆炸的風險。然而現階段,在電池的安全性、可靠性上,還沒有完善的解決辦法。“

 

三元股票配资世界還有多久被固态電池取代

 

除安全問題外,就增加電动汽車續航角度而言,三元股票配资世界的單體能量密度也已接近極限,難以被突破。電池包供應商正力蔚来常務副總裁周楠告訴第一電动:“現在,無論是行业政策,還是市場需求,新能源汽車對动力電池能量密度的要求都很高。在現有技術路線的體系下,要提高能量密度,隻能提高鎳材料或者添加CA,但高鎳的熱穩定性很差。所以,傳統的電池一旦能量密度提高,也意味着穩定性的下降,電池内部熱反應會非常劇烈,安全就成了很大的問題。”

 

正因为这樣的原因,國家“863”計劃節能與新能源汽車重大項目總體专家組专家肖成偉曾公開表示,三元锂離子动力電池目前已经看到能量密度的“天花闆”了,高鎳材料、碳矽負極的股票配资世界單體能量密度最高應該在300Wh/kg左右,正負不超過20Wh/kg。

 

按照國家动力電池技術路線圖的規劃,2020年锂離子電池的單體能量密度目标为350Wh/kg。從目前来看,这一目标已然不能實現。

 

而为了保證动力電池的高能量密度和安全性,固态電池研發的進展,給这個行业帶来了光和亮。

 

國内外企业争相布局,固态電池成趨勢

 

固态電池,顧名思義是一種使用固體電極和固體電解質的電池。由于固态電池電極和電解質都由固态物質制成,其固态電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液,同時也克服了锂枝晶現象,即使被加熱到非常高的溫度,也不會着火,因而安全性更高。搭載全固态股票配资世界的汽車,自燃概率會大大降低。可以說,是下一代新能源汽車动力電池的理想對象。

 

目前,越来越多的國内外企业和研究機構将重心集中到了全固态股票配资世界上,也有不少汽車廠商都透露過基于固态電池打造電动汽車的計劃。比如,大衆曾宣布計劃研發續航1000km固态電池;豐田汽車預計2022年完成固态電池的研發工作,并計劃于2030年實現量産;日本经濟省更是在2017年宣布出资16億日元,聯合豐田、本田、日産、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化学、三菱化学等國内頂級産业鍊力量,共同研發固态電池,希望2030年實現800公里續航目标。

 

國家新能源汽車重點科技专項首席专家歐陽明高院士也曾指出,國内不少科研院所、企业布局固态電池領域,中科院甯波材料所跟贛鋒锂业合作,正在推進其産业化,計劃2019年量産固态電池。

 

作为新能源汽車的“心髒”,动力電池無疑會決定新能源汽車的未来。业内人士普遍認为,动力電池未来發展路徑是電解質從液态、半固态、固液混合到固态,最終必将實現全固态的過程。这促使初創公司,大学和特斯拉等知名巨頭對電池技術的新一輪投资和研究。

 

豐田的時間表相對靠譜,固态電池量産可能要等到2030年

 

然而,固态電池想要進一步發展,尚需解決多重難題。

 

周楠告訴第一電动:“固态電解質是固态電池發展的關鍵,固态電池沒有液體的浸潤,同時也不需要隔膜,隻用把固态電解質當成隔膜,放在正極極片和負極極片當中,那麼金屬物質的材料就變得尤为關鍵。”

 

電解質材料是全固态股票配资世界技術的核心,目前固态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,已经有商业化的應用案例;氧化物循環性能良好,适用于薄膜柔性結構;硫化物電導率最高,是未来主要方向。

 

不過,目前還有幾個具體難題需要克服:

 

一是界面的導電率,固态電池導電率要維持在在适當的水平,不能過高,也不能過低,这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複合性材料,現在用的固态電解質材料隻能容納其中某一方面特性。

 

一位不願具名的业内人士也表达了相同的看法。他認为:“固态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,需要從固态電解質、正負極材料上着手。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,一旦这些問題能夠有效解決,必将在未来掀起一場新的電池革命。”

 

既然困難重重,固态電池在新能源汽車上的全面應用,還有多長的路要走?

 

歐陽明高曾表示,預計全固态股票配资世界會在2025-2030年之間取得突破。今年5月,豐田动力總成部门的總经理ShinzuoAbe透露:“豐田期望在2020年以後能制造出固态電池,但若要實現固态電池的量産,還需要等到2030年以後。”

 

已在電池行业深耕十幾年的周楠向第一電动坦言:“從跟以往的经验来看,豐田計劃和實際情況基本上是能达到一致的。也許在最近这幾年里,他們就能夠推出固态電池,但具體産能是怎麼樣,成本能不能适應市場,還要打一個大大的問号。”

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