有關全固態(tài)電池技術及應用情況

時間:2022-03-31

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導語:總體來說,全固態(tài)電池是電池科研與工業(yè)界公認的下一步電池發(fā)展的主流方向之一已經沒有懸念,但是具體到固態(tài)電解質的電導率、電池倍率、電池制備效率、成本控制方面,全固態(tài)電池仍然有一段路要走。

  問題之一:成本依然偏高,制備工藝復雜,技術不夠成熟

  目前的全固態(tài)鋰電池的電解質主要有有機和無機兩大體系,成本總體偏高,尤其是無機體系的電池很多采用CVD/PVD等復雜的工藝制備,生產(沉積薄膜)速度慢,成本昂貴,單體電池容量很小,往往只適合做小型電子器件用的電池。

  (典型的全固態(tài)電池,容量只有1.0mAh,只能給小型電子產品供電)

  不僅如此,全固態(tài)電池現(xiàn)在的制備技術成熟度總體一般,能形成規(guī)模產能的企業(yè)非常有限,技術規(guī)?;瘮U產需要克服的困難還有很多,仍處于推廣發(fā)展期。

  問題之二:快充不現(xiàn)實

  目前全固態(tài)電池的倍率性能整體偏低,內阻較大,高倍率放電時壓降較大,如果想指望該類技術能在近期解決電池快充的問題,基本上是不可能的。

  目前市面上有些使用全固態(tài)電池的產品,實際上都不是在室溫下工作的,最典型的例子就是法國已經在運行的3000余輛使用全固態(tài)電池的出租車(電芯能量密度可以達到260Wh/kg,優(yōu)于現(xiàn)在商用的普通鋰離子電池)。暫時無法大規(guī)模商業(yè)化

  作為電動汽車電池的資深專家,全電池咨詢公司總裁梅納海姆˙安德曼指出:“當前,電動汽車采用的固態(tài)電池仍處于研究階段,目前還無法確定商業(yè)化的時間表,由于固態(tài)電池不太可能選用鋰離子電池所用的各種化學材料,預計其售價將非常高,而且量產難度也很大?!?/p>

  此外,雖然豐田方面表示,固態(tài)電池的充電時間比鋰電池縮短一倍,但與此同時,固態(tài)電池的性能極易受溫度影響。也就是說,固態(tài)電池很可能在溫度稍高的情況下才能實現(xiàn)真正的快充效果。

  因此,不少業(yè)內人士也對豐田的計劃持懷疑態(tài)度,認為豐田量產固態(tài)電池組難度不小。

  上述這些說法似乎驗證了馬斯克所言非虛,“固態(tài)電池技術并未上路,還處在研發(fā)階段”。不過,雖然目前還無法確定豐田致力于開發(fā)的固態(tài)電池將走向何方,但如果豐田能真正推動其發(fā)展并應用,電動汽車電池行業(yè)將迎來顛覆性的變革,就如同當年豐田推出普銳斯,一舉占據(jù)了混合動力汽車市場的半壁江山一樣。

  總體來說,全固態(tài)電池是電池科研與工業(yè)界公認的下一步電池發(fā)展的主流方向之一已經沒有懸念,但是具體到固態(tài)電解質的電導率、電池倍率、電池制備效率、成本控制方面,全固態(tài)電池仍然有一段路要走。


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