4、固態(tài)電池目前發(fā)展現(xiàn)狀
前面我們?cè)岬�,,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(fèi)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(gè)原因是為了提高能量密度,,這一方面是用戶對(duì)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(lái),,雖然新能源汽車補(bǔ)貼政策經(jīng)歷了多次調(diào)整,但對(duì)于高續(xù)航,、高能量密度的產(chǎn)品依舊大力支持,。不過(guò)有專家曾指出,三元鋰離子動(dòng)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(lái)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(guó)家和企業(yè)大力研發(fā)的原因,。根據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)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(qǐng)共9232件,,其中日本在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量最多,,占申請(qǐng)總量的41%;中國(guó)和美國(guó)次之,,占比分別為23%和18%,;韓國(guó)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(jì)到2025,、2030年,,硫化物全固態(tài)電池在日本動(dòng)力電池市場(chǎng)的滲透率分別達(dá)50%、95%以上,;韓國(guó)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(guó)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(lái)展望
雖然目前中國(guó)在固態(tài)電池領(lǐng)域的積累跟日本等國(guó)還有一定的差距,不過(guò)得益于市場(chǎng)的巨大需求,,近年來(lái)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(guó)家層面。
中科院院士歐陽(yáng)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(shí)現(xiàn),,但基本到達(dá)極限,;而要想實(shí)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(chǔ)備最為深厚,,擁有一千多項(xiàng)固態(tài)電池的相關(guān)專利,,并計(jì)劃在2021年的東京奧運(yùn)會(huì)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(cè)算,2025年固態(tài)電池全球市場(chǎng)空間有望達(dá)到60億元,,中國(guó)市場(chǎng)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,�,?偟膩�(lái)說(shuō),從長(zhǎng)期視角來(lái)看,固態(tài)電池很有可能成為未來(lái)的主流電池,。
6,、蔚來(lái)的固態(tài)電池是不是“真固態(tài)”?
看完了以上對(duì)固態(tài)電池的介紹,,讓我們?cè)倏磁袛嘞挛祦?lái)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(lái)看,,首先可以排除的是全固態(tài)鋰電池,。
而據(jù)蔚來(lái)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(shí)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(lái)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(chǎng)需求很低�,!币虼�,,也從側(cè)面證實(shí)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(duì)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(méi)有本質(zhì)上的創(chuàng)新,。
★ 全文總結(jié):
總的來(lái)說(shuō),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(diǎn)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(wú)可非議的,,不過(guò)如果打著“固態(tài)電池”的噱頭,來(lái)混淆概念,、誤導(dǎo)消費(fèi)者,,這樣的做法也是萬(wàn)萬(wàn)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(píng)論區(qū)進(jìn)行討論,。(文/汽車之家 侯明浩)
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