固态锂电池将取代三元锂电池组的地位?

来源：存能电气  日期：2019-08-09 10:03  浏览量：次

　　固态锂电池将取代三元锂电池组的地位？近年来，随着新能源汽车的发展，安全、可靠、耐用的电池成为大众关注的核心部件之一。作为新能源车动力的三元锂电池组，随着时代的发展，已经碰触到了它硬件水平上的发展极限。继三元锂技术之后，固态锂电池或将成为新的新能源车动力源。

　　固态锂电池将取代三元锂电池组的地位？

　　动力电池对于电动车来说就如同"心脏"一般，并且价格也占据整车的半数以上，因此，电池技术对于新能源行业的发展至关重要，如果无法突破目前水性锂电池电容量的"瓶颈"，整个行业很有可能陷入较为困顿的局面。

　　固态锂电池的优势

　　①固态锂电池的确具备非常多的优点，因固态电解质具有不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液的性质，不会使车辆发生自燃事件，大大加强了安全性，的确是一种理想的电动车电池材料。

　　②由于采用了有机电解液的传统锂电池，在过度充电、内部短路等异常情况下容易导致电解液发热，从而引发自燃甚至自爆的安全隐患。固态电池基于固态材料不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液等条件，安全系数较之锂离子电池有着先天的优势。

　　③目前体系下的锂电池已经接近极限性能，即便是特斯拉NCA18650电芯下的电池组，能量密度可以达到250瓦时／千克，应用于Model3的21700电芯能量密度达到300瓦时／千克，支持续航里程400到500公里，也仍然无法解决续航里程焦虑。

　　固态电池的电解质无需隔膜和电解液，并不存在漏液、腐蚀等问题，可以简化电池外壳及冷却系统模块，进一步减轻电池模组的重量，达到节能的效果。此外，全新的正负极材料配套可以使得电化学窗口达到5V以上，从根本上提高能量密度，有望达到500瓦时／千克。

　　目前主流电动车普遍使用的三元锂电池组，其实存在一定的缺陷，因为无论从化学结构是电池结构来说，三元锂材料都非常容易发热。如果不能把压力及时传导出去，电池就有爆炸的风险，今年发生的数起电动车自燃事件，也大半有此缘故。

　　且就续航角度而言，三元锂电池组的单体能量密度目前也面临瓶颈，很难有所突破。如果要提高能量密度，只能增加镍的含量或者添加CA，但高镍的热稳定性很差，容易产生剧烈反应。因此，目前只能在电池容量与安全性之间做出取舍。

　　即使是非常擅长科技与技术研发的丰田也表示，固态电池在2030年才能实现量产，可见固态电池的研发还是存在部分难题。事实上，固态电池由于不需要液体的浸润，仅需要固态电解质将正负极片隔开，那么金属物质材料的选择就变得非常关键。

　　而目前这项技术最大的挑战也就在于，由于固态电解质电导率总体低于液态电解液，这导致了目前固态电池的倍率性能整体偏低，内阻较大，所以固态电池暂时无法满足快充要求。如今，以松下、宁德时代为首的企业的三元锂电池组研发技术已经是"炉火纯青"，即使是在短时间内将固态锂电池研发出来，也难以实现量产。

　　毕竟，一项新的技术走向世界时，总是需要企业拥有相应的产品量产能力，才能实现大面积的推广与应用。尽管目前的固态锂电池还面临着很多的问题，在能量密度上也暂时没有太大的优势，但其的确拥有非常高的安全性，如果能研发出合适的金属材料，或许整个动力电池行业，都将迎来新的突破。

　　从目前来看，仅凭借锂电池的技术研发，这一目标显然已经无法实现。而为了保证动力电池的高能量密度和安全性，固态电池的研发进度给整个新能源汽车行业带来了光明。因此，固态电池被广泛认为是下一代动力电池正确的技术研发方向。

　　总结：随着技术的发展，锂电池的性能短板被越来越明显。很多锂电池研究机构目前已经布局研发新型电池技术，和其他新兴技术不同，固态锂电池技术目前已经有成功的先行者，辉能科技是全球首家成功实现固态锂电池商业化量产的企业。