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固态电池成行业新宠 商业化之路却道阻且长

http://www.100ppi.com  2017年08月15日 13:44  环保在线
生意社08月15日讯

  “固态电池”并不是一个新概念,却在近年来成为行业新宠。汽车行业、锂电池行业、国内外市场均涉足固态电池领域,争抢这一块蛋糕。虽然企业被固态电池优良的性能吸引,但同时,也被高昂的成本以及诸多不确定因素拦路。由此看来,固态电池的商业化之路并不会一帆风顺,却也着实是一股势不可挡的热潮。

  固态电池到底“何德何能”吸引众多企业与机构对其进行研究?

  相较于传统锂电池,固态锂电池的差异在于电解质固态化。全固态锂电池与传统锂电池一样,包括电池各单元(正极、负极、电解质),其工作原理与传统锂电池的原理相同。

  在早期日本媒体的报道中,提到固态电池的优点只有一条:充电快。丰田发言人说,丰田全新电动汽车配备的全固态电池,可在几分钟内完成充电过程,但是对具体的产品规划不予评论。

  固态电池优点

  安全性极高。与传统锂电池相比,全固态电池最突出的优点是安全性。液态电解质易燃易爆,以及在充电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜,引起电池短路,造成安全隐患。而固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题,也克服了锂枝晶现象,因而全固态电池具有极高安全性。

  能量密度高。固态电池电解质能阻隔锂枝晶生长,材料应用体系范围大幅提升,为具有更高能量密度空间的新型锂电池技术奠定基础。目前,固态电池研发可提供的能量密度基本可达300-400Wh/kg。

  循环性能强。固态电解质解决了液态电解质在充放电过程中形成的固体电解质界面膜的问题和锂枝晶现象,大大提升了锂电池的循环性和使用寿命,理想情况下循环性能表现优异,能够达到45000次左右。

  适用范围扩大。固态电解质赋予固态锂电池结构紧凑、规模可调、设计弹性大等特点,即可应用于驱动微型电子器件,也可用于动力和储能领域。此外,固态电池也拥有更宽的温度工作范围,目前基本保证-25℃—60℃的温度范围。

  说完优点,再说缺点

  快充比较难。固态电池有倍率性能很低的LiPON系列电池(实际上氧化物体系的电解质普遍倍率性能不佳),也可以基于硫系高性能电解质做出高倍率还不错的固态锂硫电池。但是总体来说,作为动力电源使用,固态电池在高倍率性能方面还是有很多挑战的。

  成本价格高。据了解,液态锂电池的成本大约在200-300美元/千瓦时,如果使用现有技术制造足以为智能手机供电的固态电池,其成本会达到1.5万美元,而足以为汽车供电的固态电池成本更是达到令人咋舌的9000万美元。

  据媒体报道,环宇赛尔新能源、河南锂动电源等企业也纷纷布局固态电池。

  随着科研机构的深入研究与企业的不断布局,市场对固态电池的期待越来越大,但距离固态电池商业化显然还有较长的路要走。

  (文章来源:环保在线)