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固态电池亮相东京 成本制约产业发展(附股)

作者:中国储能网新闻中心 来源:巨丰财经 发布时间:2019-10-31 浏览:
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中国储能网讯:据海外媒体Autocar报道,丰田执行副总裁兼首席技术官寺岛茂树(Shigeki Terashi)在东京车展前夕透露,丰田将在2020年东京奥运会期间推出一款搭载固态电池技术的新能源车。

据悉,该车型将基于丰田e-Palette平台开发,e-Palette是丰田面向未来自动驾驶和车联网打造的一款概念产品,根据此前丰田方面的介绍,e-Palette将作为2020年东京奥运会和残奥会上运动员及后期保障人员的出行巴士。

成本过高影响商业化进程

相比现有搭载碳酸铁锂或三元锂动力电池的新能源产品,固态电池的能量密度大幅提升,柔性化特性也让更多电池造型成为可能,另外,固态电池在安全性上也具备优势。不过,受技术和成本等因素限制,当下固态电池批量化生产难度仍很大。

寺岛茂树也表示,丰田推出固态电池新能源车型旨在对外展示其在固态电池领域的技术领先性,但鉴于当下过高的生产成本,该车型的大规模量产或将推迟至2025年。

全固态电池汽车的优势

1、电池更薄、体积更小,汽车动力储存更大

传统锂电池受制于工艺的原因,其中的隔膜和电解液就占据了电池中近40%的体积和25%的质量。

但全固态电池,因采用固态电解质,正负极之间的距离可以缩短到几到十几个微米,这样一来厚度得到大幅降低,在同等空间下全固态电池装载数量远大于传统锂电池,从而具有更大动力储存、更大续航里程的优点。

往大了说,厚度薄、体积小这一优势还可以让全固态电池适应各种新型小尺寸智能电子设备的应用(在厚度达到毫米级以下后还可以柔性化开发,使其成为可弯曲可折叠的电池膜)而在这一点上传统的锂离子电池的技术是很难达到的。

2、更安全

因为传统锂电池使用液体电解质,而液体电解质具有易燃、易爆、易挥发的特性,在受到外部撞击或者其他极端情况时,就会发生电池短路,继而起火燃烧的特性,无法提供足够的安全保障。

但全固态电池使用固态电解质没有电解液具有不可燃、无腐蚀、不挥发的特性,且不存在漏液问题,相较于传统电池在热稳定性上有先天优势,理论上讲安全性上,全固态电池汽车可以吊打现有的所有锂电池汽车。

3、电池能量密度更高,汽车续航更大

与目前市面上的液态锂离子电池相比,全固态电池除了安全性高外,能量密度高也是其最大的亮点。

能量密度高的核心就是可以不必使用嵌锂的石墨负极,而是直接使用金属锂来做负极,这样除了减轻负极材料的用量外,还使得整个电池的能量密度有明显提高,因其负极可采用金属锂,电池能量密度有望达到300~400Wh/kg甚至更高,可匹配高电压电极材料,进一步提升质量能量密度,应用到汽车上将大大提升续航能力(现在许多实验室中,都已经可以小规模批量试制出能量密度为300-400Wh/kg的全固态电池了一般锂离子电池是100-220Wh/kg)。

此外,许多新型高性能电极材料,可能之前与现有的电解液体系的兼容性并不好,但是在使用全固态电解质后该问题可以得到一定的缓解。除了以上3大优点外,全固态电池汽车还具有:电池循环寿命长、工作温度范围宽、电池回收方便、可快速充电、生产效率高等优点。

固态电池或将被列为新能源汽车核心技术攻关工程

近日,一份标有《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)(以下简称《规划》)字样的行业规划文件在网上流出,许多人都感觉很过瘾,认为以此可以提前窥探政府层面对新能源汽车产业长远规划的大致方向。网传《规划》对动力电池、燃料电池的产业发展和技术创新提出了具体目标。其中,“加快全固态动力电池技术研发及产业化”被网传《规划》列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。如若消息属实,全力研发全固态电池或将被上升到国家战略层面。

固态电池企业现状汇总

赣锋锂业

赣锋锂业同样选中氧化物厚膜路线。根据其发布的公告,由其研发的第一代固态锂电池研制品已通过多项第三方安全测试和多家客户送样测试,单体容量10Ah,能量密度不低于240Wh/kg,1000次循环后容量保持率大于90%,电池单体具备5C倍率的充放电能力。截止至2018年12月31日,其40Ah 固态锂电池产品定型,产品的安全指标和综合性能通过内部测试,达到研制品水平。

今年3月份,年产亿瓦时级的第一代固态锂电池研发中试生产线开始建设,计划于2019年下半年建成投产。

清陶新能源

清陶坚定固态聚合物的路线。去年11月,清陶建成第一条单体能量密度达到400Wh/kg的固态电池产线,推出第一批固态锂电池产品,产品主要投用于特种电源、高端数码等领域。

它建成产能为100MWh的中试线。除此之外,今年7月,清陶新能源年产10GWh固态锂电池项目签约仪式在宜春举行。该项目一期固态电池产能为1GWh,预计今年年底投产,二期产能9GWh,2020年6月底开工建设,此后两年内投产。

北京卫蓝

北京卫蓝走的是氧化物+聚合物固态电解质路线。它开发出一种固态电池额定容量为4-8Ah,能量密度为240Wh/kg。据了解,北京卫蓝已经掌握了包括金属锂表面处理、原位形成SEI膜技术、固态电解质、锂离子快导体制备技术以及高电压电池集成技术、陶瓷膜优化技术和集流体解决方案等多项技术。

目前,它处于中试线建设阶段、一期项目总投资5亿元,将于2020年3月投产,建成后预计形成年产100MWh固态电池的生产规模。

宁德时代

宁德时代主要走的是硫化物路线。目前它研制出容量为325 mAh的聚合物锂金属固态电池,能量密度达300 Wh/kg ,循环达到300周以上,容量保持率达到82%。

比亚迪

比亚迪没有对固态电池的技术开发路线设限,固态聚合物、氧化物均是它的目标对象。资料显示,它申请了全固态锂离子电池正极复合材料及一种全固态锂离子电池的发明专利。

目前,其固态电池正处于小规模试用阶段。而据外媒报道,比亚迪新兴固态电池将于2021年开始在日本交付。

珈伟

珈伟发力的是凝胶聚合物。2018年7月,其36Ah类固态三元软包电池通过国家强检。能量密度达到230 Wh/kg,循环次数为4000次,可用在电动摩托车上,价格大约 1.5元/wh。

目前它已完成类固态电池测试阶段。一期已投产产能规模为100MWh(或为中试线产能),正在开工建设的二期产能为2GWh。

关键字:丰田 固态电池

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