全固態鋰電池距離市場化還有多遠?
來源:存能電氣 日期:2020-02-15 17:56 瀏覽量:次
全固態鋰電池距離市場化還有多遠?三元鋰電池被固態電池取代的節奏正在變快,固態鋰電池能量密度高、體積小,更具柔性和安全性優勢,被認為是動力電池的未來解決方案,但從嶄露頭角到真正成熟地商業化應用,顯然還有漫長的路要走。
全固態鋰電池距離市場化還有多遠?
所謂“全固態鋰電池”是一種在工作溫度區間內所使用的電極和電解質材料均呈固態,不含任何液態成分的鋰電池。全固態鋰電池由于采用高熱穩定性的固態電解質,代替了易燃的常規有機溶劑電解液,電池燃燒問題可以得到有效解決。搭載全固態鋰電池的汽車,自燃概率會大大降低,可以說是下一代新能源汽車動力電池的理想對象。
一項新技術的橫空出世并不意味著能夠馬上進入尋常百姓家,很重要的一點在于這項技術在可量產的情形下,是否具備經濟性,這也是贏得市場認可的關鍵。固態鋰電池從研究層面到產業化階段再到走入b端客戶手中,必須在產業化的過程中,探索對于工藝、裝備、材料等逐步定型,及降低成本的可行化路徑。
全固態鋰電池的固態界面接觸性是重要的技術難點,也就是電解質與電極之間形成高電阻界面問題,還存在技術不確定性,未來還需要較長時間的科研攻關。就儲能性能來說,全固態鋰電池并非完美無缺,其最大的一個缺點就是高倍率放電性能極差,原因就是鋰離子的固態擴散速度比在溶液里擴散慢得多。不過一旦前面這些問題能夠有效解決,必將在未來掀起一場新的電池革命。
由于兼顧安全性和續航里程優勢,固態鋰電池為動力電池向高比能方向發展帶來了更多的可能性。盡管前景可期,但固態電池并非十全十美,仍有一些關鍵問題有待突破,如倍率性能偏低、充電速度慢、電解質材料缺乏等。
搭載全固態鋰電池的汽車,自燃概率會大大降低。可以說,是下一代新能源汽車動力電池的理想對象。全固態鋰電池是未來的發展方向,但還需要較長時間的科研攻關。預計全固態鋰電池會在2025-2030年之間取得突破。
全固態鋰電池技術需要克服的難題
一是界面的導電率,固態電池導電率要維持在在適當的水平,不能過高,也不能過低,這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復合性材料,現在用的固態電解質材料只能容納其中某一方面特性。
固態鋰電池究竟什么時候能量產,關系著新能源汽車何時才能真正意義上進入市場,因此固態電池發展的一舉一動始終牽動著行業神經。過去五年來,關于固態電池技術突破的消息不絕于耳,但最終幾乎所有的結果都停留在試驗室階段,關于量產商業化卻始終沒有明確答案。
總結:固態鋰電池技術有一定前景,但距離技術成熟還需要時間,目前也不足以改變特斯拉的戰略。根據大部分企業的規劃,固態電池技術真正成熟可能需要等到2025年前后,真正具備量產能力可能需要等到2030年前后。