4,、固態(tài)電池目前發(fā)展現(xiàn)狀
前面我們曾提到,固態(tài)電池在安全性方面相比傳統(tǒng)(液態(tài))鋰電池有了質(zhì)的提升,,這是與消費者最緊密相關(guān)的特性,。除此之外,目前大力發(fā)展固態(tài)電池的另外一個原因是為了提高能量密度,,這一方面是用戶對續(xù)航里程的需求不斷提升,,另一方面則是政策的引導(dǎo)。
近年來,,雖然新能源汽車補(bǔ)貼政策經(jīng)歷了多次調(diào)整,,但對于高續(xù)航,、高能量密度的產(chǎn)品依舊大力支持。不過有專家曾指出,,三元鋰離子動力電池目前已經(jīng)可以看到能量密度的“天花板”(難以突破350Wh/kg),,未來要突破瓶頸,達(dá)到2025年的400Wh/kg,,可能需要寄希望于固態(tài)電池,。(注:目前主流商用鋰電池能量密度不到250Wh/kg)
由此可見,固態(tài)電池幾乎可以視為傳統(tǒng)(液態(tài))鋰電池的繼任者,,這也是各國家和企業(yè)大力研發(fā)的原因,。根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略網(wǎng)的統(tǒng)計顯示,截止到2018年12月31日,,全球在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域提交專利申請共9232件,,其中日本在該領(lǐng)域的專利申請量最多,占申請總量的41%,;中國和美國次之,,占比分別為23%和18%;韓國占比為11%,。
在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度方面,,中日韓歐美共53家企業(yè)布局研發(fā)固態(tài)電池,其中9家專注硫化物固態(tài)電池,。其中,,日本聯(lián)合豐田、松下等公司和高校發(fā)展硫化物固態(tài)電池,,預(yù)計到2025,、2030年,硫化物全固態(tài)電池在日本動力電池市場的滲透率分別達(dá)50%,、95%以上,;韓國三星也已經(jīng)開發(fā)出60℃下1000多次循環(huán)的硫化物全固態(tài)電池。
在國內(nèi)方面,,固態(tài)電池的研發(fā)主要依托于中科院等科研機(jī)構(gòu),,并且在氧化物固態(tài)電池技術(shù)方面全球領(lǐng)先。值得一提的是,,近幾年部分企業(yè)開始嘗試將科研成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化,,其中輝能科技、清陶能源,、北京衛(wèi)藍(lán),、贛鋒鋰業(yè)等已經(jīng)推出了商用產(chǎn)品。
5、固態(tài)電池未來展望
雖然目前中國在固態(tài)電池領(lǐng)域的積累跟日本等國還有一定的差距,,不過得益于市場的巨大需求,,近年來也在不斷趕超。另外,,政策也給予了固態(tài)電池極大的關(guān)注,,在2019年末發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》中,還首次將固態(tài)電池上升到了國家層面,。
中科院院士歐陽明高指出:“2025年的目標(biāo)(400Wh/kg)可以依靠正極材料由高鎳三元向高容量富鋰錳基材料轉(zhuǎn)變實現(xiàn),,但基本到達(dá)極限;而要想實現(xiàn)2030年目標(biāo)(400Wh/kg),,固體電解質(zhì)層面的突破是一條必由之路,。”
正是由于潛力巨大,,全球不少車企已紛紛加碼固態(tài)電池領(lǐng)域,。其中,豐田的技術(shù)儲備最為深厚,,擁有一千多項固態(tài)電池的相關(guān)專利,,并計劃在2021年的東京奧運(yùn)會上推出固態(tài)電池的商用車型;大眾汽車也早在2012年就開始布局固態(tài)電池領(lǐng)域,。此外,寶馬,、雷諾日產(chǎn)聯(lián)盟,、現(xiàn)代等海外車企也均在積極布局。
根據(jù)SNE Researchd的測算,,2025年固態(tài)電池全球市場空間有望達(dá)到60億元,,中國市場這一數(shù)值將有望達(dá)到30億元;2030年全球固態(tài)電池需求有望接近500GWh,,總產(chǎn)值將達(dá)200億元,。總的來說,,從長期視角來看,,固態(tài)電池很有可能成為未來的主流電池。
6,、蔚來的固態(tài)電池是不是“真固態(tài)”,?
看完了以上對固態(tài)電池的介紹,讓我們再看判斷下蔚來在NIO Day 2020上發(fā)布的固態(tài)電池是不是“真固態(tài)”,?根據(jù)官方介紹,,該電池的正極為高鎳材料,負(fù)極采用硅碳,,而電解質(zhì)為“固化工藝的固液電解質(zhì)”,。單從“固液電解質(zhì)”和硅碳負(fù)極來看,,首先可以排除的是全固態(tài)鋰電池。
而據(jù)蔚來汽車電池系統(tǒng)助理副總裁曾士哲的描述,,該電池仍需要電解液,、隔膜。事實上,,半固態(tài)鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)(液態(tài))鋰電池的結(jié)構(gòu)相近,,但與全固態(tài)電池還是有本質(zhì)的區(qū)別。另外,,蔚來創(chuàng)始人,、CEO李斌也表示:“全固態(tài)電池的量產(chǎn)還是很遠(yuǎn)的事情,原因是目前固態(tài)電池的市場需求很低,�,!币虼耍矎膫�(cè)面證實了該產(chǎn)品是“半固態(tài)電池”,。
此外,,最近關(guān)注度較高的廣汽埃安石墨烯基電池和硅負(fù)極電池、智己汽車的摻硅補(bǔ)鋰電池,,在原理上也都不屬于固態(tài)電池的范疇,,它們都是在現(xiàn)有三元鋰電池的基礎(chǔ)上,對電極材料進(jìn)行了優(yōu)化,,從而提升電池的整體性能,,但并沒有本質(zhì)上的創(chuàng)新。
★ 全文總結(jié):
總的來說,,固態(tài)電池的技術(shù)路線是正確的,,但目前還不具備商業(yè)化的條件,主流觀點認(rèn)為需要到2025-2030年才能大規(guī)模量產(chǎn),。因此,,各大車企開始提前布局固態(tài)電池領(lǐng)域,,這本身是無可非議的,,不過如果打著“固態(tài)電池”的噱頭,來混淆概念,、誤導(dǎo)消費者,,這樣的做法也是萬萬不可取的,。你認(rèn)為固態(tài)電池能否成為革命性的“黑科技”?不妨在評論區(qū)進(jìn)行討論,。(文/汽車之家 侯明浩)
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