鋰電池能量密度現(xiàn)狀,全固態(tài)鋰電池能量密度翻倍

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-11-06 16:26  瀏覽量：次

　　鋰電池能量密度現(xiàn)狀，全固態(tài)鋰電池能量密度翻倍。這幾年不管是新能源汽車也好，或者是說(shuō)電池的密度也好，都在不斷的進(jìn)行變化的，新能源汽車的保有量也越來(lái)越多，對(duì)于車輛的續(xù)航里程來(lái)講也是越來(lái)越高，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程和能量密度是由一定的關(guān)系的。

　　鋰電池能量密度現(xiàn)狀

　　電池能量密度指的是在一定的空間中儲(chǔ)存能量的大小，在平均單位中能釋放出多少電能。在相同的體積或重量下，能量密度越高的電池可存放的電量就越多，電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程就越長(zhǎng)。所以，電池能量密度對(duì)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程有著很大的影響，國(guó)家也通過(guò)補(bǔ)貼的形式對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池的能量密度提出了一定的要求。

　　2017年和2018年，國(guó)家新能源汽車補(bǔ)貼除了對(duì)續(xù)航里程有要求外還針對(duì)能量密度和能耗系數(shù)提出了要求。2017年的能量密度最低要求只有90Wh/kg，2018年則提高到105Wh/kg，其中非快充類純電動(dòng)客車電池系統(tǒng)能量密度要高于115Wh/kg，提高了27.8%。

　　2018年，隨著能量密度更高的三元鋰電池的普遍使用，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池能量密度有了很大提升。從推廣目錄看，2018年上市的電動(dòng)汽車所搭載的電池的能量密度基本在140Wh/kg-170Wh/kg左右，不過(guò)主體是140Wh/kg左右，160Wh/kg以上的還是很少。

　　2019年第一批推廣目錄已經(jīng)公布了。從推廣信息可以看出，2019年電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池能量密度都已達(dá)到160Wh/kg了，估計(jì)后續(xù)還會(huì)有180Wh/kg以上的車型出現(xiàn)。

　　提升純電動(dòng)汽車的鋰電池能量密度最大的好處就是增加純電動(dòng)汽車的綜合續(xù)航里程，來(lái)解決消費(fèi)者對(duì)新能源汽車的“里程焦慮”問(wèn)題，在未來(lái)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)完善之后，再加上新能源汽車的電池能量密度的提升，將會(huì)是未來(lái)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。

　　全固態(tài)鋰電池能量密度翻倍

　　現(xiàn)階段，大部分車企所使用的電池系統(tǒng)質(zhì)量能量密度在130-150Wh/kg之間，最高能達(dá)到160Wh/kg。到2020年，我國(guó)動(dòng)力電池單體比能量要達(dá)到300wh/kg以上，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260wh/kg，成本降至1元/瓦時(shí)以下的目標(biāo)。

　　相比傳統(tǒng)鋰電池，全固態(tài)鋰電池除了體積能量密度較高之外，還具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　1、封裝效率更高。全固態(tài)鋰電池設(shè)計(jì)支持串行疊加排列和雙極結(jié)構(gòu)。緊密的排列可減少電池組中無(wú)效空間的體積。

　　2、更安全。全固態(tài)鋰電池不會(huì)有電解液泄漏的隱患，并且它的不易燃物性和無(wú)機(jī)電解質(zhì)使其熱穩(wěn)定性更強(qiáng)。

　　3、更長(zhǎng)的使用壽命。

　　研究發(fā)現(xiàn)：新型全固態(tài)電解質(zhì)膜的電化學(xué)窗口可高達(dá)4.6V，電解質(zhì)熱穩(wěn)定溫度至少能達(dá)到200℃，當(dāng)這種電解質(zhì)用于全固態(tài)鋰離子電池時(shí)，經(jīng)過(guò)1000次的充放電長(zhǎng)循環(huán)，仍保持92%的容量。即使當(dāng)研究人員對(duì)這種固態(tài)電池進(jìn)行切角和穿釘測(cè)試時(shí)，它仍然可以正常地進(jìn)行充放電。

　　具有高熱尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異力學(xué)強(qiáng)度、寬電化學(xué)窗口和高室溫離子電導(dǎo)率的全固態(tài)聚合物電解質(zhì)的成功研制，將使鋰離子電池電解質(zhì)可與各種形貌的電極材料做到無(wú)縫結(jié)合，有望大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)車用鋰動(dòng)力電池的制造。

　　而且，由于這項(xiàng)科研成果將鋰電池的能量密度提高了兩倍，電動(dòng)車的續(xù)航里程有望提高到450公里以上，應(yīng)用前景極其廣闊。其卓越的耐壓能力也將極大地推進(jìn)電動(dòng)汽車、航天器和深潛器的發(fā)展。