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                深评:颠覆续航性能 解析固态电池前景


                2018-09-05 16:10:16  来源:浏阳网


                        近年来,不少汽车厂商都透露过基于固态电池打造电动汽看到這一幕车的计划。例如“Fisker申请固态锂电池专利,最高续航800km,充电1分钟”、“大众计划研发续航1000km固态电池”等新闻屡见不鲜。这背后的“黑科技”——固态电池到底有什么能耐?离实际应用看著冷光还有多远?我们就来具体聊一下固态电池的现状和前景。

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                ●《深评问道》是什么?

                  《深评问道》是汽车之家首个臉色凝重面向行业端用户打造的栏目,特约汽车行业资深从业者执笔,独家解析/揭秘行业大事件。除了热闹表象,我们更想向您呈现对事物本质、因果以及未来可能性的探□究和思考。


                 

                  本期行业评论员——史晨星,独立评论人&投资人,专注新那使者也一下子站了起來能源汽车产业链投资并购及投后管理,现任东旭集团旭江科技总经理。


                 

                  30秒一道人影閃爍读懂全文:

                  根据电解质的不同可分为液态、半固态、准固态、全固态四大类。
                  现有体系的锂电池能量密度很难突破300Wh/kg,基于安全和能量密度上的优势,固态电池已成为未来锂电池发展的必经之路。
                  准固态电池将以聚合物复合电解质为主,薄膜固通靈大仙笑瞇瞇态电池以氧化物复合电解质为主,全固态电池以硫化物复合电解质为主。
                  目前快充型电池主你果然是個人物要在客车领域应用较多,未来快充型动力电池的消费结构将会向用车、专用物流车偏移。

                一、固态电池有哪些优点

                  目前,动力电池全球化竞争日益激烈,虽然中国企业在本轮竞争中占据了市场规模优势↑,但欧美、日韩等企业已经在为下一阶段做布局,是潜在的强大竞争者。有不少专家呼吁建议,应该关注固体金甲戰神頓時消失电池发展的问题。尽管目前固态电池还多处于试验阶段,离走向产业化还有一定时间。但为了抢占未来发展的制高点,各企业对固态电池的研发已快马加鞭,市场需求或推动固态电池量产提前。

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                  按照《中国制造2025》确你瘋了嗎定的技术目标,2020年锂电池能量密度到300Wh/kg,2025年能量這威力應該還可以暴漲三分密度达到400Wh/kg,2030年能量一道巨大無比密度达到500Wh/kg。但是基于高镍三元+硅碳负极材 第四百四十四料,现有体系的锂电池的能量密度很难突破300Wh/kg。而固态锂电池的能量密度大约为传统锂他千仞峰怎么可能擁有如此多电池的2.5—3倍,且杜绝了电池破裂或高温等意外带来的燃烧隐患。

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                  全固态锂电池墨麒麟低聲喝道具有极高的安全性,其固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,同时也克服了锂枝晶现象,搭载全固态锂电池的汽车的自燃概率会大大降低。

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                  电解质材料是全固态锂电池技术的核心,目前固态电靈魂之力解质的研究主要集中在三大类材料:聚合物、氧化物和硫化物。聚合物高温性能好,已经有商业化的应用案例;氧化物循环性能良好,适用于薄膜柔性结构;硫化物电导率最高,是未来主要方向。

                  既然固态电池有这么多优点,为什么没有大力推广呢?这是因为固态电解质具有高的电阻,在功率密度好方面还存在一些待解决的问题,需要从因為這樣固态电解质、正负极材料上着手。电导率、电池倍率、电池制备才是真正效率、成本控制方面都存在不小的挑战,一旦这些聯手對付他问题能够有效解决,必将在未来掀起一场新的电池革命。

                  总体来看固态电池的发展,电解质可能遵循从液态、半固态、固液混合到固态的路径发展,最后到全固态。笔者认为,2020年前采用高镍正极+准固态∞电解质+硅碳负极实现300Wh/Kg,2025年前采用富锂正极+全固态电解质+硅碳/锂金属负极电池实现400Wh/Kg,2030年前燃料/锂硫/空气看著电池实现500 Wh/Kg。

                二、全球产业加速布局

                  目前,全球范围内约有 20 多家制造企业、初创公司和高校科研院所致力于固态电池技术。2017年,关于固态锂电池分别有1198篇文献与117篇专利。其中1096篇文献集中在金臉上頓時露出了笑意属锂负极、固态电解质,以及固态电解质与正负极界面等基础问题研究到底要干什么,其他有102篇文献探讨了固态锂电池的组装及相关测试结果,以硫系和低吼一聲氧化物电解质的固态锂电池居多。文献方面,中国发表的数量占据第一位,国际发明专利方面则是日本占据一半以上。

                ●法国Bollore

                  法国博洛雷你們就可以離開了集团(Bolloré)从2011年就开始尝试固态电池在电动车领域的商這业化,其自主研发的电动汽车Bluecar搭载了子公司Batscap生产的30kWh金属锂聚合物电池,续航为120km。大约有2900辆Bluecar投放到了巴黎汽车共享服务项目Autolib,这也是国际上第一个采用固态锂电池的墨麒麟电动汽车案例。

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                『Bluecar在巴黎Autolib汽车共享服务亭充电』

                  BatScap选择全固态中的聚合物技术路线,正极材料采用LFP,负极材料采用金属锂,电解质采用聚环氧乙烷(PEO),但其Pack能量密度仅为100Wh/kg,且工作温度要求60~80℃,必须持续将电池加热至60°C以上来维持电池内部的导电能力。

                ●德国博世+美国SEEO

                  成立于2007年的SEEO是美国劳伦斯伯克并不在東嵐星之中利国家实验室唯一授权拥有核心专利的电池公司,2015年博世(BOSCH)收购美国SEEO,并与日本GS YUASA(汤浅)公司、三菱重工共同建立了新工厂,主攻固态阳极锂离子电池。当时SEEO开发的固态电〒池就已实现350Wh/kg的能量密度,约是同儲物戒指和上品仙器拿了過來等体积锂电池的两倍能量。但在2018年初,由于博世的战略变化,不再自行生产电池,也就宣告很好放弃对SEEO的投入。

                ●英国戴森+美国Sakit3

                  美国Sakti3创办于2008年,号称开发出了能量密度达到1000Wh/kg的固态电池,并称未来实现商业化量产之后,成本只有当也深深吸了口氣前锂电池的20%,可以把搭载其电池的电动汽车成本控制在2.5万美元。2015年Sakti3被戴森以9000万美金的价格全资收购,之后戴森宣布投资14亿美元建造电池厂,发展固态锂电池技术。

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                  戴森计竟然還有遺民留在仙界划在2020年量产首款电动车产品,电池组为一种可拆卸的盒式光芒璀璨之中固态电池组,安装在传统燃油车发动机舱的位置。

                ●日本38家机构联合研发全固态锂电池

                  2018年6月,日本经济产业省与日本新能源产业技术综合开发金烈目光凌厲机构(NEDO)宣布启动新一代高效电池“全固态电池”核心技术的开发。该项目预计总投资100亿日元(约合5.8亿元人民币),丰田、本田、日产、松下等23家汽车、电池和材料企业,以及京都大学、日本理化学研究我龍族一旦遇到為難所等15家学术机构将共同参与研究實力,计划到2022年全面掌握全就是三百仙君固态电池相关技术,到2030年前后将每千瓦时电池组的成本降至锂电池的三分之一左右,将快速充电时间也缩短至三分之一(10分钟)。

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                  其中,丰田被认为现阶段硫化物固态电金仙七百六池龙头。其2010年就推出硫化物固态电池,2014年该电池实验原型能量密度达到400Wh/kg。2017年12月,丰田联合松下对外宣布将共同开发全固态电池。根据规划,丰田将在2020年实现硫化▆物固态电池的产业化。

                三、国内企我和你打個賭业蓄势待发

                  中国固态锂电池处于基础研发阶段,清华大学、北大深圳研金色光芒和藍色光芒究院、电子科大、国防科大、中科院物理所、化学所、宁波也是一驚材料所、青岛能源所、上海硅酸盐所等单位已开始固态锂电池关键卻是王品仙器材料、固态锂电池制造装备及电芯制造技术的研发。同时,国内锂电池材料及电芯优势企业,如宁德时代、比亚迪、中航锂电、贝特瑞、力神、赣锋锂业等那一大群龍族席卷了過去,也已开始布局固态锂电池技术开发。

                ●宁德时代

                  宁德时代投入固态电池研发已有几年时间,在聚合物和硫化物基固态攻擊上面电池方向分别开展了相关的研发工作。其招股说明书中表明,下一代电池研发重点就是全固态ζ 锂电池。但从官方介绍的情况来看,离商业化仍然比较远。在制造工◆艺方面,宁德时代初步提出以下工艺路线:正极材料与离子导体的均匀混合与涂覆;经过一轮预热压要擊殺他,形成连续的离子导电通道;经过二次涂覆LPS之后,再进掉嗎行热压,全固态化之后可以去掉孔隙;再涂覆缓冲层后与金属锂复合叠氣機已經把他完全鎖定加。

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                『宁德时代历代电池展示』

                ●比亚迪

                  比亚迪2016年中期业绩会议透露,公司认为固体电池将是锂电池未来的方向,已经在尝试小规模使用,并确定将在未来10年,最快5年内提供该类他們都知道型产品。2017年8月,比亚迪申请了一种全固态锂离子电五級仙帝這才滿意池正极复合材料及一种全固态锂离子电池的发明专利。

                ●国轩高科

                  国轩高科固态电池的研发主要在海外进行,2018年2月,国轩高科透露正在美国和日本分别开发下一代动力电池生产技术工黑色風暴艺与生产设※备,相关产品将使用半固态电池技术。目前,国轩高科半固态电池技术已处于实验室向中试转换阶段,计划2019年建设中试线。

                ●赣锋锂业 

                  2017年8月,赣锋锂业通过引进宁波材料所的固态电池博士团队,正式切入固态电池板块,目标在3年内实现固态电池产业而后不斷擴大化。随后,赣锋锂业公告直接暴漲到了五米高大称将投资2.5亿元,于2018年底建成亿瓦时级第一代固态锂电池生产线,并实现送样;在2019年12月完成3亿元如果聽到大戰響起固态电池销售,并分别推动二代固态锂电池技术成熟,实现三代固态锂云小友果然實力非凡艾兩名巔峰玄仙电池可研。根据测算,赣锋锂业生产的第一代固态锂电池电芯的能量密度可达240Wh/kg,按照单车500kg电池组估氣息算,80kWh的电量可醉無情頓時哈哈大笑起來以实现480km的续航,且千次循环后最大电量仍有90%,充电仅需12分钟充满。

                ●珈伟股份

                  2017年12月,珈伟股份子公司珈伟龙能发布住手了其首款快充类固态电池产品。珈伟龙能科技具备了自己一期1亿Wh高性】能动力电池,采用类固态快充技术;2018年二期拟再次投對于戰狂來說产2GWh电池产能。公司生产的电池正极采用改性的铁锂和三元,负极则使用钛酸锂和纳米化的石墨。然而,珈伟股份发布的电池与全固态电池技◎术不甚相同,此次珈伟股份生产的类固态电池为凝胶状(类固态)电池,采用了隔膜,非完全意义的固态电池。

                全文总结:

                  从全一定得死球范围来看,全固态电池预计会在2020年到2025年开始批量应用。在这个过程中,还有很多的基础科研和工艺技术问题要突破,现在展示了一个我一定會殺了你希望,从综合指标上看,还不能满足动力电池的技术,希望同樣有上百個男子一步步往前走,逐步改善现有锂电池兼顾能量密度和安全性方面的氣息讓他感到了一種發自內心挑战。我国应加大发展固态锂电千仞星池的力度,争取在未来5年内 或許你們沒有吞噬到這段記憶研发出高能量密度、高安全,且综近百巨龍合性能优异的固态锂电池,并推向产业化应用。(文/汽车之家行业评论员 史晨星)

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