固態(tài)鋰電池現(xiàn)狀,固態(tài)鋰電池商業(yè)化還需多久

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-09-23 16:50  瀏覽量：次

　　固態(tài)鋰電池現(xiàn)狀，固態(tài)鋰電池商業(yè)化還需多久？在化學(xué)儲(chǔ)能研究領(lǐng)域當(dāng)中，雖然全固態(tài)鋰電池的出現(xiàn)時(shí)間比較晚，但相比于其他的電池，全固態(tài)鋰電池的重量更輕、比能量和比功率相對(duì)比較高并且具有較長(zhǎng)的使用周期，因此迅速受到人們的關(guān)注并成為電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域中一顆冉冉升起的“新星”。本文將探究固態(tài)鋰電池技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并對(duì)該技術(shù)未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行展望。

　　固態(tài)電池的研發(fā)現(xiàn)狀

　　自從全固態(tài)鋰電池技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，各國(guó)研究人員紛紛對(duì)此表示出了極大的研究興趣，研究?jī)?nèi)容也從最初的電池充電、放電原理慢慢延伸至電池設(shè)計(jì)、高性能固態(tài)隔膜材料等眾多領(lǐng)域，而韓國(guó)三星電子等多家世界著名電子商也開(kāi)始著手將全固態(tài)鋰電池技術(shù)與本公司生產(chǎn)的智能手機(jī)、汽車(chē)等產(chǎn)品進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而在充分挖掘出該技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)全固態(tài)鋰電池技術(shù)的商業(yè)推廣。

　　在材料方面，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所為代表的團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列的氧化物和硫化物的粉體、陶瓷片等，已經(jīng)開(kāi)始對(duì)社會(huì)提供樣品和供貨。中科院化學(xué)研究所在雙功能聚合物電解質(zhì)相關(guān)研究中，成功開(kāi)發(fā)出新型雙功能聚合物電解質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)紫外光固化技術(shù)制備，其實(shí)現(xiàn)的高室溫離子電導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度，可用于室溫固態(tài)金屬鋰電池。

　　日本：豐田全固態(tài)電池基礎(chǔ)就是降低固態(tài)電池內(nèi)電阻的技術(shù)。憑借該技術(shù)，豐田將全固態(tài)電池的能量輸出密度(按照體積)提高至約2.5kW/L。同時(shí)，成功將能量密度提高至400Wh/L，比2010年左右生產(chǎn)的鋰電池的能量密度高一倍。

　　德國(guó)：德國(guó)政府在資金上給予了固態(tài)電池研發(fā)工作支持。德國(guó)總理默克爾將計(jì)劃撥發(fā)10億歐元用于支持德國(guó)的一家電池生產(chǎn)商，同時(shí)也將資助一家電池研發(fā)機(jī)構(gòu)，用于開(kāi)發(fā)下一代的固態(tài)電池。

　　美國(guó)：2018年10月，菲斯克宣稱(chēng)其新款固態(tài)鋰電池充電僅需9分鐘，并將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此后，該公司的固態(tài)電池技術(shù)獲得了重型機(jī)械制造商卡特彼勒的投資，但并未透露具體投資數(shù)額。菲斯克表示，正申請(qǐng)專(zhuān)利的菲斯克柔性固態(tài)電池的成本每千瓦時(shí)不到100美元，可用于建筑、儲(chǔ)能、交通和采礦業(yè)。預(yù)計(jì)將于2018-2033年間實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

　　固態(tài)電池發(fā)展前景

　　中國(guó)固態(tài)鋰電池處于基礎(chǔ)研發(fā)階段，清華大學(xué)、北大深圳研究院、電子科大、國(guó)防科大、中科院物理所、化學(xué)所、寧波材料所、青島能源所、上海硅酸鹽所等單位已開(kāi)始固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料、固態(tài)鋰電池制造裝備及電芯制造技術(shù)的研發(fā)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)鋰電池材料及電芯優(yōu)勢(shì)企業(yè)，如寧德時(shí)代、比亞迪、中航鋰電、貝特瑞、力神、贛鋒鋰業(yè)等，也已開(kāi)始布局固態(tài)鋰電池技術(shù)開(kāi)發(fā)。

　　固態(tài)鋰電池商業(yè)化還需多久

　　固態(tài)電池究竟什么時(shí)候能量產(chǎn)，關(guān)系著新能源汽車(chē)何時(shí)才能真正意義上進(jìn)入市場(chǎng)，因此固態(tài)電池發(fā)展的一舉一動(dòng)始終牽動(dòng)著行業(yè)神經(jīng)。過(guò)去五年來(lái)，關(guān)于固態(tài)電池技術(shù)突破的消息不絕于耳，但最終幾乎所有的結(jié)果都停留在試驗(yàn)室階段，關(guān)于量產(chǎn)商業(yè)化卻始終沒(méi)有明確答案。

　　特斯拉CEO馬斯克曾表示，固態(tài)電池技術(shù)有一定前景，但距離技術(shù)成熟還需要時(shí)間，目前也不足以改變特斯拉的戰(zhàn)略。根據(jù)大部分企業(yè)的規(guī)劃，固態(tài)電池技術(shù)真正成熟可能需要等到2025年前后，真正具備量產(chǎn)能力可能需要等到2030年前后。

　　固態(tài)電池規(guī)?；a(chǎn)需要考慮生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境等多方面因素，相比傳統(tǒng)鋰電池對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的精度有著更高的要求，還需要高度干燥的生產(chǎn)環(huán)境。此外，想要進(jìn)行商用化量產(chǎn)，固態(tài)電池除了本身性能需要一定的驗(yàn)證周期外，和主機(jī)廠(chǎng)的車(chē)輛產(chǎn)品匹配也需要進(jìn)行驗(yàn)證。

　　傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池不會(huì)是動(dòng)力電池的技術(shù)終點(diǎn)，固態(tài)電池是后鋰電時(shí)代的必經(jīng)之路早已是行業(yè)共識(shí)。從整體來(lái)看，固態(tài)電池現(xiàn)在的制備技術(shù)成熟度還有待加強(qiáng)，能形成規(guī)模產(chǎn)能的企業(yè)有限，技術(shù)規(guī)模化擴(kuò)產(chǎn)需要克服的困難還有很多。沒(méi)有市場(chǎng)的量產(chǎn)，就變成了曲高和寡，沒(méi)有意義。