固態(tài)鋰電池技術(shù)有望搶占市場(chǎng)先機(jī)

來(lái)源：存能電氣  日期：2020-05-26 09:21  瀏覽量：次

固態(tài)鋰電池技術(shù)有望搶占市場(chǎng)先機(jī)。目前，固態(tài)電池領(lǐng)域市場(chǎng)參與者眾多，車(chē)企、電池企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)等在資本、技術(shù)、人才三方面進(jìn)行博弈。隨著越來(lái)越多的企業(yè)加入，固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加速，固態(tài)電池商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程有望加速，率先布局相關(guān)技術(shù)的公司有望搶占市場(chǎng)先機(jī)。

固態(tài)鋰電池技術(shù)有望搶占市場(chǎng)先機(jī)

鋰離子電池最近一個(gè)時(shí)期仍將是動(dòng)力、消費(fèi)電子和中小規(guī)模儲(chǔ)能的最好選擇，高鎳/硅基體系是300Wh/kg電池體系的首選。然而，日、美、中三個(gè)主要電池生產(chǎn)國(guó)先后制訂了高能量密度池的研發(fā)目標(biāo)，希望在2020年展示能量密度達(dá)到400~500Wh/kg的原型器件，并在2025~2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。各國(guó)為實(shí)現(xiàn)既定的高能量密度的目標(biāo)，均在積極地進(jìn)行新型電池技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用。

中國(guó)提前布局，部分企業(yè)已進(jìn)入固態(tài)鋰離子電池（半固態(tài)電池）中試階段，2025年前可能實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。中國(guó)早在十年前已著手布局固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)，多家電池廠(chǎng)商固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)先，越來(lái)越多的企業(yè)參與固態(tài)電池研究。國(guó)內(nèi)車(chē)企聯(lián)合電池企業(yè)，新興電動(dòng)車(chē)制造商步伐較快，2025年前電動(dòng)汽車(chē)有望搭載固態(tài)電池。造車(chē)新勢(shì)力憑借自身強(qiáng)大的實(shí)力、多維度跨界與全方位創(chuàng)新嶄露頭角，大有領(lǐng)跑之態(tài)。

日韓企業(yè)抱團(tuán)研發(fā)，豐田計(jì)劃2022年實(shí)現(xiàn)搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)量產(chǎn)。由于意識(shí)到固態(tài)電池潛力巨大，日本很早就開(kāi)始進(jìn)行研發(fā)，目前全球范圍內(nèi)日本企業(yè)的固態(tài)電池技術(shù)較為領(lǐng)先。韓國(guó)技術(shù)領(lǐng)先的三大電池企業(yè)也選擇聯(lián)合研發(fā)固態(tài)電池?？梢钥闯?，日韓無(wú)論是電池企業(yè)還是車(chē)企，在保有獨(dú)立研發(fā)團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，在固態(tài)電池的研發(fā)方面大多采用“抱團(tuán)取暖”方式。

固態(tài)鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

1、安全性能高：與傳統(tǒng)鋰電池相比，固態(tài)鋰電池不易發(fā)生短路，體系溫度相對(duì)較低，因此產(chǎn)品爆炸概率更低；

2、能量密度大：固態(tài)電解質(zhì)不僅有較好的電化學(xué)性能，還有較小體積、較優(yōu)異的穩(wěn)定性，因此可以裝更多的高電壓正極材料，使能量密度大大提高；

3、循環(huán)性能好：使用固態(tài)電解質(zhì)后，鋰電池在充放電過(guò)程中不會(huì)形成SEI膜（固體電解質(zhì)介面膜）和出現(xiàn)鋰枝晶現(xiàn)象，這樣大大提升了產(chǎn)品的循環(huán)性和使用壽命；

4、具備柔性?xún)?yōu)勢(shì)：：固態(tài)鋰電池可以制備成薄膜電池和柔性電池，相對(duì)于柔性液態(tài)電解質(zhì)鋰電池封裝更為容易、安全，未來(lái)可應(yīng)用于智能穿戴和可植入式醫(yī)療設(shè)備等；

5、更強(qiáng)的能量密度：固體電解液物理性能好，有效能夠抑制鋰單質(zhì)直徑生長(zhǎng)組成的短路故障情況，促使能夠采用理論容量更強(qiáng)的金屬電極，固態(tài)電解質(zhì)的工作電壓窗口更寬，能夠運(yùn)用電位更強(qiáng)的材料做正極而不吝焦慮電解質(zhì)溶液分化情況。

“里程焦慮”這一短板已成為新能源汽車(chē)進(jìn)一步推廣普及的主要障礙，而現(xiàn)有的鋰電池材料體系很快就要觸碰到能量密度的“天花板”。盡管?chē)?guó)內(nèi)外車(chē)企和動(dòng)力電池企業(yè)均看好固態(tài)電池，但業(yè)界對(duì)其最為樂(lè)觀(guān)的預(yù)計(jì)也要到2025年之后才能商業(yè)化應(yīng)用，而要技術(shù)完全成熟則可能要等到2030年以后。

固態(tài)電池的路還有點(diǎn)遠(yuǎn)，對(duì)于新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，尋找其他能更快商業(yè)化的鋰電新材料體系也非常必要。集高能量密度、高理論比容量、低成本及環(huán)境友好于一身的鋰硫電池便是備選項(xiàng)之一。但鋰硫電池頗受詬病的“穿梭效應(yīng)”一直讓其沒(méi)有走出實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用到新能源汽車(chē)領(lǐng)域。