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撥開(kāi)迷霧看國(guó)內(nèi)固態(tài)電池
日期:2019-09-11   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_geyiling 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:隨著電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展,其重要部件——動(dòng)力電池技術(shù)也在逐漸成長(zhǎng),但是它在能量密度和安全上的瓶頸依舊還未被突破,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路還很漫長(zhǎng),本文匯總了國(guó)內(nèi)八家主要固態(tài)電池企業(yè)的電解質(zhì)體系、研發(fā)進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,從中一窺固態(tài)電池的現(xiàn)狀。

邁過(guò)固態(tài)電池這道坎,電動(dòng)汽車(chē)才能走得更遠(yuǎn)。目前,國(guó)內(nèi)固態(tài)電池企業(yè)普遍處于中試階段,路依舊漫長(zhǎng)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)入“大停滯”時(shí)期,動(dòng)力電池抓住時(shí)機(jī),成為車(chē)企新的關(guān)注對(duì)象。

經(jīng)過(guò)十年發(fā)展,動(dòng)力電池的成長(zhǎng)速度沒(méi)有趕得上消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的需求。它在能量密度和安全上的瓶頸,成為了一道屏障。

固態(tài)電池被視為打破這層屏障的希望,是電動(dòng)汽車(chē)盡快駛?cè)胛磥?lái)的能源主力。目前固態(tài)電池用固態(tài)電解質(zhì)或混合固液電解質(zhì)來(lái)代替液態(tài)電解質(zhì),同時(shí)沿著液態(tài)電池的正負(fù)極材料路線做改進(jìn),尋找能量密度和安全性的平衡點(diǎn)。

作為引領(lǐng)電動(dòng)汽車(chē)革命的主要力量,國(guó)內(nèi)企業(yè)的舉動(dòng)顯示出他們對(duì)固態(tài)電池的關(guān)注。從他們的進(jìn)展來(lái)看,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路還很漫長(zhǎng)。但固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程,讓我們一步步揭開(kāi)動(dòng)力電池的更多面紗。

記者匯總了國(guó)內(nèi)八家主要固態(tài)電池企業(yè)的電解質(zhì)體系、研發(fā)進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,從中一窺固態(tài)電池的現(xiàn)狀。

贛鋒鋰業(yè)


贛鋒鋰業(yè)同樣選中氧化物厚膜路線。根據(jù)其發(fā)布的公告,由其研發(fā)的第一代固態(tài)鋰電池研制品已通過(guò)多項(xiàng)第三方安全測(cè)試和多家客戶送樣測(cè)試,單體容量10Ah,能量密度不低于240Wh/kg,1000次循環(huán)后容量保持率大于90%,電池單體具備5C倍率的充放電能力。截止至2018年12月31日,其40Ah 固態(tài)鋰電池產(chǎn)品定型,產(chǎn)品的安全指標(biāo)和綜合性能通過(guò)內(nèi)部測(cè)試,達(dá)到研制品水平。

今年3月份,年產(chǎn)億瓦時(shí)級(jí)的第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線開(kāi)始建設(shè),計(jì)劃于2019年下半年建成投產(chǎn)。

臺(tái)灣輝能

輝能選擇的是氧化物厚膜的技術(shù)路線。它對(duì)自身固態(tài)電池的產(chǎn)品規(guī)劃是,2018年至2023年,第一代類(lèi)固態(tài)電池沿用液態(tài)電池正負(fù)極,同時(shí)正極從NCM622升級(jí)到NCM811,負(fù)極從石墨轉(zhuǎn)向高SiOX含量(14%以上)的石墨復(fù)合物。2023年后為第二代固態(tài)電池,減少活性材料的使用量,正極為HNCA/HNMC,負(fù)極為金屬鋰或純硅。目前其PLCB和BLCB固態(tài)電池均為第一代產(chǎn)品。

當(dāng)前,它在臺(tái)灣設(shè)有40MWh的中試線產(chǎn)能。產(chǎn)業(yè)化時(shí)間為2021年,其桃園G2線(GWh級(jí))量產(chǎn)后產(chǎn)能將達(dá)1-2GWh。

A123 Systems


A123 Systems既走聚合物電解質(zhì)路線,也開(kāi)發(fā)硫化物、氧化物固態(tài)電解質(zhì)。A123系統(tǒng)已經(jīng)試制完成了具有16Ah和10Ah容量的樣品電池,除了上述電解質(zhì),還采用了811配比的鎳-錳-鈷酸鋰(NMC)正極和石墨負(fù)極的組合。此外,A123還計(jì)劃基于上述樣品電池,在2019年第四季度生產(chǎn)一種容量為50~60Ah的固體聚合物電池。該電池的A樣電池樣品將在2020年第一季度提供給汽車(chē)制造商,B樣樣品將在2021年初提供給汽車(chē)制造商,2022年~2023年左右將正式量產(chǎn)。

它目前建立了產(chǎn)能為10MWh的中試線,于2019年全面投入運(yùn)營(yíng)。

清陶新能源

清陶?qǐng)?jiān)定固態(tài)聚合物的路線。去年11月,清陶建成第一條單體能量密度達(dá)到400Wh/kg的固態(tài)電池產(chǎn)線,推出第一批固態(tài)鋰電池產(chǎn)品,產(chǎn)品主要投用于特種電源、高端數(shù)碼等領(lǐng)域。


它建成產(chǎn)能為100MWh的中試線。除此之外,今年7月,清陶新能源年產(chǎn)10GWh固態(tài)鋰電池項(xiàng)目簽約儀式在宜春舉行。該項(xiàng)目一期固態(tài)電池產(chǎn)能為1GWh,預(yù)計(jì)今年年底投產(chǎn),二期產(chǎn)能9GWh,2020年6月底開(kāi)工建設(shè),此后兩年內(nèi)投產(chǎn)。

北京衛(wèi)藍(lán)

北京衛(wèi)藍(lán)走的是氧化物+聚合物固態(tài)電解質(zhì)路線。它開(kāi)發(fā)出一種固態(tài)電池額定容量為4-8Ah,能量密度為240Wh/kg。據(jù)了解,北京衛(wèi)藍(lán)已經(jīng)掌握了包括金屬鋰表面處理、原位形成SEI膜技術(shù)、固態(tài)電解質(zhì)、鋰離子快導(dǎo)體制備技術(shù)以及高電壓電池集成技術(shù)、陶瓷膜優(yōu)化技術(shù)和集流體解決方案等多項(xiàng)技術(shù)。

目前,它處于中試線建設(shè)階段、一期項(xiàng)目總投資5億元,將于2020年3月投產(chǎn),建成后預(yù)計(jì)形成年產(chǎn)100MWh固態(tài)電池的生產(chǎn)規(guī)模。

寧德時(shí)代

寧德時(shí)代主要走的是硫化物路線。目前它研制出容量為325 mAh的聚合物鋰金屬固態(tài)電池,能量密度達(dá)300 Wh/kg ,循環(huán)達(dá)到300周以上,容量保持率達(dá)到82%。

比亞迪

比亞迪沒(méi)有對(duì)固態(tài)電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)路線設(shè)限,固態(tài)聚合物、氧化物均是它的目標(biāo)對(duì)象。資料顯示,它申請(qǐng)了全固態(tài)鋰離子電池正極復(fù)合材料及一種全固態(tài)鋰離子電池的發(fā)明專(zhuān)利。

目前,其固態(tài)電池正處于小規(guī)模試用階段。而據(jù)外媒報(bào)道,比亞迪新興固態(tài)電池將于2021年開(kāi)始在日本交付。

珈偉新能

珈偉發(fā)力的是凝膠聚合物。2018年7月,其36Ah類(lèi)固態(tài)三元軟包電池通過(guò)國(guó)家強(qiáng)檢。能量密度達(dá)到230 Wh/kg,循環(huán)次數(shù)為4000次,可用在電動(dòng)摩托車(chē)上,價(jià)格大約 1.5元/wh。

目前它已完成類(lèi)固態(tài)電池測(cè)試階段。一期已投產(chǎn)產(chǎn)能規(guī)模為100MWh(或?yàn)橹性嚲€產(chǎn)能),正在開(kāi)工建設(shè)的二期產(chǎn)能為2GWh。

10月16至17日,NE時(shí)代將在上海舉辦“2019中日韓下一代新能源汽車(chē)電池技術(shù)大會(huì)”。屆時(shí),輝能CEO楊思枏、清陶總經(jīng)理李崢博士、衛(wèi)藍(lán)固態(tài)電芯部負(fù)責(zé)人李久銘都將發(fā)表演講,分享固態(tài)電池最新技術(shù)進(jìn)展。在此,NE時(shí)代誠(chéng)邀行業(yè)朋友的探討與參與,共同開(kāi)發(fā)出動(dòng)力電池的無(wú)限可能。

原標(biāo)題:撥開(kāi)迷霧看國(guó)內(nèi)固態(tài)電池
 
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