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电池博客

超能电池:固态电池被业内认为是下一代电池的理想之选

来源:宝鄂实业    2019-03-25 17:51    点击量:
2月28日Guyk在在清洁能源国家联盟(CleanEnergyStatesAlliance)发表的一份报告中提到,在新的锂离子电池问世前、美国能源部还在研究一款用于汽车的先进铅酸电池,其成本可能仅为35美元/kWh(0.235元/Wh)。而以往铅酸电池价格较低,原因可能是来源于海外回收。

Gyuk表示目前锂离子电池单体的成本为100美元,而一旦考虑到循环利用的重要性和各种生态问题,这些价格可能会略微上涨。锂离子电池存在易燃、寒冷的天气中会失效等问题。

除此之外美国能源部也在考量其他新的储能技术,包括可与锂离子电池竞争的液流电池,其电池组(不含电子连接件等)的价格为300美元/kWh(2.012元/Wh)。

现在业内普遍认为有了新的技术解决方案以后,未来的电池成本会很便宜,而且可能会有防火性能,安全性和可靠性会提高。

回顾赣锋锂业固态电池发展的时间线,从布局到正式投建采用了不足两年的时间。

2017年8月18日,赣锋锂业与中科院宁波材料所合作共建“固体电解质材料工程中心”,引入许晓雄博士等核心研发团队负责固态电池的研发。

2017年12月5日,赣锋锂业发布公告,将设立全资子公司浙江锋锂,以自有资金不超过2.5亿元投资建设第一代固态锂电池研发中试生产线,开展第一代产品在新能源汽车用户的推广和市场投放。该项目建设期为2年,年产能达亿Wh。

2018年6月30日,第一代固态锂电池技术指标达到:单体容量10Ah,能量密度不低于240Wh/kg,1000次循环后容量保持率大于90%,电池单体具备5C倍率的充放电能力,同时电池研制品通过第三方机构安全检测。

赣锋锂业此前在接受锂电大数据记者采访时表示,投建的固态电池为混合固液电解质类型,目前,赣锋锂业已经与相关车企客户进行积极对接,产品将优先应用于乘用车,同时也会兼顾考虑储能领域的应用研发。

按照规划,到2019年12月,赣锋锂业的固态电池要达到3亿元的销售额,同时第二代固态锂电池技术成熟,第三代固态锂电池完成可研的目标。

全球超50家企业机构致力于固态电池

凭借安全性高、能量密度高、循环寿命长、可快速充电、回收方便等无可比拟的优势,固态电池被业内认为是下一代电池的理想之选。

目前国内包括清陶能源、宁德时代、比亚迪、赣锋锂业、万向一二三、比亚迪、国轩高科、珈伟股份、辉能、北京卫蓝、卡耐新能源、鹏辉、天齐锂业、中航锂电、中天科技等企业都在积极布局固态电池。

不过这里首先要明确固态电池的概念,固态电池可分为半固态、准固态/类固态、全固态等类型,全固态电池是指正负极和电解质全部为固体、不含任何液体的电池,电解质以硫化物为主;准固态/类固态电池是指液体电解质质量占比不超过5%的电池,电解质以聚合物为主;半固态是指液体电解质质量占比不超过10%的电池。

目前全固态电池还面临离子电导率低、界面阻抗大、制备成本高等一系列挑战,离产业化应用还有一大段路要走。国内及国际宣布投产的大多数为类固态/准固态电池、半固态电池。

在固态电池领域走在前列的企业除了赣锋锂业,还有清陶能源、珈伟股份、辉能等。

目前,清陶能源已开发出全固态电池,单体能量密度可达到430Wh/kg,量产阶段可达到300Wh/g以上。去年11月,清陶能源建成的全国首条固态锂电池产线已正式投产,产能规模为0.1GWh,总投资1亿元,已经量产出第一批固态电池产品,目前可日产1万颗电芯,产品主要应用于特种电源、高端数码等领域。

珈伟股份固态电池技术路径以第二代聚合物锂离子导体为电解质,以三元材料或磷酸铁锂等作为正极,以石墨作为负极。2018年7月,公司36Ah类固态三元软包电池通过国家强检,电池能量密度达到230Wh/kg,循环次数达4000次,72V系统可用在电摩上,价格大约1.5元/wh。

辉能固态锂陶瓷电池已经量产出货,可用于手机配件、穿戴装置等领域,同时新能源汽车用固态电池也已研发成功。