全固态锂电池距离市场化还有多远?

日期:2020-02-15 17:56 浏览量:

全固态锂电池距离市场化还有多远?三元锂电池被固态电池取代的节奏正在变快,固态锂电池能量密度高、体积小,更具柔性和安全性优势,被认为是动力电池的未来解决方案,但从崭露头角到真正成熟地商业化应用,显然还有漫长的路要走。

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全固态锂电池距离市场化还有多远?

所谓“全固态锂电池”是一种在工作温度区间内所使用的电极和电解质材料均呈固态,不含任何液态成分的锂电池。全固态锂电池由于采用高热稳定性的固态电解质,代替了易燃的常规有机溶剂电解液,电池燃烧问题可以得到有效解决。搭载全固态锂电池的汽车,自燃概率会大大降低,可以说是下一代新能源汽车动力电池的理想对象。

一项新技术的横空出世并不意味着能够马上进入寻常百姓家,很重要的一点在于这项技术在可量产的情形下,是否具备经济性,这也是赢得市场认可的关键。固态锂电池从研究层面到产业化阶段再到走入b端客户手中,必须在产业化的过程中,探索对于工艺、装备、材料等逐步定型,及降低成本的可行化路径。

全固态锂电池的固态界面接触性是重要的技术难点,也就是电解质与电极之间形成高电阻界面问题,还存在技术不确定性,未来还需要较长时间的科研攻关。就储能性能来说,全固态锂电池并非完美无缺,其最大的一个缺点就是高倍率放电性能极差,原因就是锂离子的固态扩散速度比在溶液里扩散慢得多。不过一旦前面这些问题能够有效解决,必将在未来掀起一场新的电池革命。

由于兼顾安全性和续航里程优势,固态锂电池为动力电池向高比能方向发展带来了更多的可能性。尽管前景可期,但固态电池并非十全十美,仍有一些关键问题有待突破,如倍率性能偏低、充电速度慢、电解质材料缺乏等。

搭载全固态锂电池的汽车,自燃概率会大大降低。可以说,是下一代新能源汽车动力电池的理想对象。全固态锂电池是未来的发展方向,但还需要较长时间的科研攻关。预计全固态锂电池会在2025-2030年之间取得突破。

全固态锂电池技术需要克服的难题

一是界面的导电率,固态电池导电率要维持在在适当的水平,不能过高,也不能过低,这样的材料非常难开发。

二是没有找到即兼顾高倍率又能快充的复合性材料,现在用的固态电解质材料只能容纳其中某一方面特性。

固态锂电池究竟什么时候能量产,关系着新能源汽车何时才能真正意义上进入市场,因此固态电池发展的一举一动始终牵动着行业神经。过去五年来,关于固态电池技术突破的消息不绝于耳,但最终几乎所有的结果都停留在试验室阶段,关于量产商业化却始终没有明确答案。

总结:固态锂电池技术有一定前景,但距离技术成熟还需要时间,目前也不足以改变特斯拉的战略。根据大部分企业的规划,固态电池技术真正成熟可能需要等到2025年前后,真正具备量产能力可能需要等到2030年前后。

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