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中国固态锂电池实现量产 电动汽车或将迎电池革命

来源:宝鄂实业    2019-03-15 09:20    点击量:
 
指甲盖厚度的电池包剪切之后,未爆炸,依然能正常供电;弯折10000次,电池容量衰减不超过5%;针刺后进水不燃烧、不爆炸……储能高、安全性显著提高的固态锂电池的亮相,令电池业界人士为之震惊。
 
19日,位于江苏昆山的苏州清陶新能源科技有限公司内,可日产1万只固态电池的固态锂电池产线正式投产,电池能量密度可达400Wh以上,产品将主要投用于特种电源、高端数码等领域。
 
作为新能源汽车的“心脏”,动力电池无疑会决定新能源汽车的未来。据不完全统计,2017年中国动力锂电池出货量为39.2GWh,同比增长28.5%。业内人士预测,到2030年前将保持25%以上的复合增速。
 
若未来公共汽车、飞机和船只也改用电池供电时,还需要更多的电力,而目前的水性锂电池性能演进速度正在放缓,于是,具可塑性的固态电池成为下一代锂电池发展方向,包括丰田、东芝、苹果以及宝马、奔驰、大众等国际知名企业都在这个领域有所布局。
 
由清华大学南策文院士团队创建的苏州清陶新能源科技有限公司是国内较早开展全固态锂电池技术研发的团队之一。围绕固态锂电池研发,公司申报的专利已近100项,攻克了固态电解质材料量产、固态电解质膜成型技术、复合正负极配方工艺、极片与电解质膜间固-固界面等一系列问题,成功实现了氧化物固态电解质材料、功能型离子导体陶瓷复合隔膜等研发成果的产业化。
 
中国科学院院士南策文认为,固态锂电池的驱动力更强,能量储备更大,可实现充电更快、持续时间更长。同时,由于固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,即使在高温下,也不会着火,因而安全性更高。搭载全固态锂电池的汽车,自燃概率会大大降低。
 
 
可日产1万只固态电池的固态锂电池产线正式投产,构建了完备的自主知识产权体系,形成“新能源材料—固态储能技术—自动化装备—电池资源综合利用—科研成果孵化—产业投资”的产业生态链。 黄莹 摄
 
据介绍,目前量产的第一条生产线主要生产高能量密度固态锂离子电池、大容量柔性固态电池、高安全性固态电池,另有6条生产线正在筹备中,力争在2020年能够满足车企在动力电池方面的需求。
 
“固态锂电池的量产,构建了‘新能源材料—固态储能技术—自动化装备—电池资源综合利用—科研成果孵化—产业投资’的产业生态链,为提高锂电池储能提供了新的路径,有助于推动锂电池向小型化、微型化、柔性化发展,并重新定义锂电池的形态,打破传统方方正正或圆柱的形态,未来可以做成任何形状的部件,提高空间使用效率。”苏州清陶新能源科技有限公司总经理李峥表示。
电动车虽然发展了这么多年,但是很多人对于电池的选择一直很纠结,因为他们不知道到底是该选锂电池,还是选铅酸电池?其实,对于这个问题,大家也不必过于纠结。作为一名电池师傅,今天来给大家分析一下。
 
 
首先,我们先来看一下最常用的铅酸电池,其主要的特点是较为稳定,技术相对成熟,且价格相对较低。此外,铅酸电池拥有可回收逆修复性,简单来说,如果将其寿命耗尽后可以回收,可以在最大程度降低用户的损失。
 
 
但是,铅酸电池的缺点也是非常明显,最值得一提就是其寿命相对较短。一般来说,其充放电的次数在350次左右,如果一般的方式使用,寿命大约在2-3年耗尽,就得更换新电池。此外,铅酸电池体积相对较大,重量也相对较重,拆下充电极为不方便。
 
其次,我们再来看一下锂电池,其最明显的特点就是体积相对较小,且重量相对较轻。据了解,锂电池的体积和重量是铅酸电池的一半,甚至更低。当然,锂电池最大的特点是寿命较长和充放电性能好。怎么说呢?一般锂电池充放电次数超过520次,是一般铅酸电池的1.5倍多。另外,其性能更加优秀。
 
 
不过,锂电池也有自己的缺点,那就是价格相对较高,其一般为铅酸电池的数倍。另外,锂电池不可回收,这意味着当其报废后,就没有利用价值了。此外,锂电池还有一个重大缺点,那就是安全性差,这意味着其可能会带来新的安全隐患。
 
三元锂电池,理论上循环寿命在 1500 次左右,在实际使用上,完全充放电循环在 800 次以上,而控制电池放电在 25%-75% 的状态下,实际使用可以达到 1200 次以上。
 
以一般三元锂电池电动车续航 200 公里算,1 次完整循环实际可以行驶也在 180 公里,800 次循环可以走 14 万 4 千公里,算上正常的衰减,12 万公里也是没什么压力的。
 
 
磷酸铁锂电池充放电循环寿命普遍可达 2000 次以上,即使对续航只有 70 公里的车来说,2000 次循环也可以支撑纯电行驶 14 万公里,唯一的缺点就是能量密度低,低温衰减比较明显,0 ℃时容量会降低 10% 左右,而 -20 度时容量会降低 30% 左右。
 
 
除开电池本身充放电循环使用之外,搁置使用寿命也是衡量二次电池性能的重要因素。俗话说,车子不怕开,就怕你不开,对于新能源汽车而言,车子不开就等同于减少使用寿命,不过蓝宝了解到,目前磷酸铁锂电池和三元锂电池的湿搁置使用寿命基本都能达到 10 年以上。
 
根据知情人士透露,比亚迪唐宋系列更换电池的价格是在五万块钱左右,并且如果超出了保修范围的话,在换电池的时候还需要有人工费、拆车费。
 
 
再比如特斯拉,单单只有电池的价格就在 21 万左右,如果在加上从国外到国内的关税之外,特斯拉更换电池的价格要在 35 万元左右,
 
随着纯电动汽车的技术不断成熟,也许更换电池的价格就没有这么贵了,不过这一切都还未知,所以蓝宝觉得这也是为什么现在买纯电动汽车的人依旧比不过买燃油车的人多的原因吧。