能量密度280Wh/kg24M交付半固态电池
来源:宝鄂实业
2019-03-18 09:28
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据报道,位于美国马萨诸塞州的半固态电池研发公司24M近日对外宣布,公司已向一家未公开名称的工业合作伙伴以及美国能源部附属公司美国先进电池联盟(Advanced Battery Consortium)交付了首批半固态锂电池,这些电池的能量密度达到280Wh/kg,高于250Wh/kg的行业标准。该电池使用镍锰钴配方(NCM),并具有商业可行性。
24M首席执行官Rick Feldt表示,新型半固体电池的电极为低成本,为高能量密度锂电池进一步应用奠定了基础;此外,其电解质可作为处理溶剂,减少了如干燥、溶剂回收、压延和电解质填充等步骤;还可实现差异化电池设计,减少昂贵的非活性材料(铜,铝和隔膜)等的使用;而且在无粘合剂浆料混合过程中加入电解质,也为高能量密度电池的设计提供了独特的方法。
24M公司在其网站上表示,其电池成本是传统电池成本的一半。“通过开发和交付这些高能量密度电池,代表着24M可以将技术从实验室转化为创新产品,这令我们非常兴奋”。24M首席技术官Naoki Ota在一份书面声明中表示,“此外,我们能够利用我们的新型电极和制造方法制造出超过280Wh/kg的电池,这是向性能领先、成本低的锂离子电池领域迈出的重要一步。”
24M成立于2010年,主要致力于半固态锂电池的研发和生产,2016年与美国先进电池联盟签订了为期3年700万美元(约合人民币4694万元)的合同,由美国能源部资助。该研究的目标是到2019年底开发出能量密度为350Wh/kg的电池,该目标已在实验室中实现。
此外,24M还在开发另一种不同的解决方案,可以使电池的能量密度达到接近500Wh/kg.2018年12月,24M宣布已在日本公司Kyocera Group和Itochu领导的D轮融资中筹集了2180万美元(约合人民币1.46亿元),并表示正在推进基于其技术生产电池的多家工厂的计划。
“虽然能将磷酸铁锂单体电芯能量密度做到180Wh/kg以上,但多数还处于小试或者中试阶段,未大批量上市,还需要进一步验证产品的稳定性和可靠性。”罗焕塔指出。
墨柯强调,磷酸铁锂极致追逐能量密度或引发安全问题。一般来说,单体电芯单位空间聚集的能量越多,瞬间爆发出来的危害性越大,安全性越低。由于磷酸铁锂电池能量密度普遍低于三元电池,安全性相对高一些。
“与三元电池通过提高单体电芯提升能量密度不同,磷酸铁锂电池提高能量密度的方式主要是提高电池整体成组效率。”墨柯强调,这里面潜藏危险。电池成组效率越高,意味着其中安全部件减少。一般来说,磷酸铁锂电池成组效率80%属于正常水平,现在有些厂家已经做到90%以上。
另一个争议的焦点是补贴政策退出后,磷酸铁锂会否因为价格优势实现逆袭?
国轩高科接受机构调研时表示,随着补贴退坡,磷酸铁锂的低成本、长寿命、高安全性等优势在乘用车领域将逐渐突显。
今年8月26日,比亚迪董事长王传福接受中国证券报记者关于“怎么看待磷酸铁锂电池和三元电池的技术路线之争”的提问时表示,两种电池都很重要,未来将根据不同的情况进行应用。
“比如,商用车、大巴、卡车更多采用磷酸铁锂电池,轿车、乘用车使用三元电池更多一些。如果三元电池原料价格持续上涨,一些低端乘用车、对价格很敏感的车辆可能重新采用磷酸铁锂电池。成本上涨不利于三元电池发展。未来电池路线由成本、技术多方面平衡后形成的市场决定。”
杨藻认为,即使补贴退出,乘用车追求高能量密度总体趋势还是不会改变。“这是市场决定的。一方面消费者对续航能力有要求;另一方面能量密度越高,车辆装载的电池越少。现在很多整车装了电池后,车内空间大大减小,导致后备箱空间缩减或者后排座椅突出。”
“价格优势方面,三元电池原材料成本上涨未来将逐步缓和。过去三元原材料价格上涨的一大原因是,三元电池产量快速增长过程中部分原材料环节产能跟不上,短期出现瓶颈。随着产能逐步上升,原材料价格将维持较为稳定的状态。”杨藻表示。