固态电池：固态电池多久可以商业化？其优缺点是什么
来源：宝鄂实业
2019-03-25 18:33
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不少人将希望放在固态电池技术身上。这是电池内部架构的彻底改造，使用固体材料代替易燃液体来实现充电和放电。
如果能够掌握，固态电池技术将加速内燃机汽车的灭亡，并可将电动汽车的充电时间从多达几个小时削减至10分钟左右。
“除了固态电池技术，我们看不到其他实现的方式，”福特汽车能源存储战略及研究总部负责人TedMiller：“我现在无法预测的是，谁将把它商业化。”
固态电池多久可以商业化？
商业化的赌注是巨大的，也足够诱人。
随着电动汽车的大规模应用，锂离子电池呈现出指数级增长的趋势。BloombergNEF的最新报告发现，电动公交车和乘用车在2017年的锂离子电池需求量为44千兆瓦时，到2030年，预计需求量将超过每年1,500千兆瓦时。根据瑞银集团（UBSGroupAG）的数据，任何具有超过现有锂离子技术的固态电池都可在电动车电池的市场中占据优势。到2025年车载锂电池市场规模将达到约840亿美元，而现在约为230亿美元。
当前，性能最佳的固态电池仅足以支撑一座汽车横穿富士山附近的丰田汽车停车场。
不少企业、高校已参与到固态电池的研发中，如戴姆勒、菲斯科、中国锂电巨头、法国石油公司道达尔以及麻省理工大学和斯坦福大学的衍生企业。菲斯科最早可能会在今年进行车辆测试，而丰田和戴姆勒的时间表可延伸至2020年。
锂离子电池技术在运用于电动汽车和能源储存之前，已在移动电话和个人电子产品上被使用了数十年。它使用液体电解质供离子在阳极和阴极之间来回穿梭，以对电池充电或放电。顾名思义，固态电池用固体材料，如陶瓷、玻璃或聚合物，代替这种液体。
固态电池技术可以降低电池爆炸的风险，减薄电芯，允许在汽车座椅下安装体积更小的电池PACK。研究人员还希望将固体电解质与锂金属阳极配对，以提高能量密度，使电动汽车能够长距离行驶。这可能有助于消除消费者对中途电量耗尽的担忧，从而提振电动汽车的销量。
要实现这一切，需要解决一系列难题。当前的固态原型电池寿命对于车辆而言还太短，并且导电性差，成本不具竞争性，以及在充电或放电时会出现剧烈膨胀和材料收缩的情况。日本锂离子电池技术与评估中心联盟（LIBTEC）常务董事YasuoIshiguro直言，当科学家解决一个问题时，通常会加剧另一个问题的产生。但问题并没有阻止企业的研发。包括丰田、松下、日产在内的25家企业联合起来，在政府9,000万美元的资助下，正加快研发固态电池的进度。三星SDI、SKI、现代汽车也正在研究这项技术。
国内，青岛能源研究所将在两年内把固态电池装车，进行测试，并在2025年之前考虑商用产品。最大的电池生产商宁德时代面向新电池的研究中包括固态电池。
“乘用车领域，我们应该在21世纪20年代初期看到固态电池原型，”戴姆勒电池研究主管AndreasHintennach认为。这家汽车制造商上个月刚订购了一批到2030年前价值230亿美元的锂离子电池。
大众汽车公司计划最快在2022年与合作伙伴QuantumScape开始试生产固态电池。
然而，考虑到固态电池应用的难度，这些时间表可能都太乐观了。“这是一个残酷的战场，至今无人靠近，”CairnEnergyResearchAdvisors总经理SamJaffe。
如果能够掌握，固态电池技术将加速内燃机汽车的灭亡，并可将电动汽车的充电时间从多达几个小时削减至10分钟左右。
“除了固态电池技术，我们看不到其他实现的方式，”福特汽车能源存储战略及研究总部负责人TedMiller：“我现在无法预测的是，谁将把它商业化。”
固态电池多久可以商业化？
商业化的赌注是巨大的，也足够诱人。
随着电动汽车的大规模应用，锂离子电池呈现出指数级增长的趋势。BloombergNEF的最新报告发现，电动公交车和乘用车在2017年的锂离子电池需求量为44千兆瓦时，到2030年，预计需求量将超过每年1,500千兆瓦时。根据瑞银集团（UBSGroupAG）的数据，任何具有超过现有锂离子技术的固态电池都可在电动车电池的市场中占据优势。到2025年车载锂电池市场规模将达到约840亿美元，而现在约为230亿美元。
当前，性能最佳的固态电池仅足以支撑一座汽车横穿富士山附近的丰田汽车停车场。
不少企业、高校已参与到固态电池的研发中，如戴姆勒、菲斯科、中国锂电巨头、法国石油公司道达尔以及麻省理工大学和斯坦福大学的衍生企业。菲斯科最早可能会在今年进行车辆测试，而丰田和戴姆勒的时间表可延伸至2020年。
锂离子电池技术在运用于电动汽车和能源储存之前，已在移动电话和个人电子产品上被使用了数十年。它使用液体电解质供离子在阳极和阴极之间来回穿梭，以对电池充电或放电。顾名思义，固态电池用固体材料，如陶瓷、玻璃或聚合物，代替这种液体。
固态电池技术可以降低电池爆炸的风险，减薄电芯，允许在汽车座椅下安装体积更小的电池PACK。研究人员还希望将固体电解质与锂金属阳极配对，以提高能量密度，使电动汽车能够长距离行驶。这可能有助于消除消费者对中途电量耗尽的担忧，从而提振电动汽车的销量。
要实现这一切，需要解决一系列难题。当前的固态原型电池寿命对于车辆而言还太短，并且导电性差，成本不具竞争性，以及在充电或放电时会出现剧烈膨胀和材料收缩的情况。日本锂离子电池技术与评估中心联盟（LIBTEC）常务董事YasuoIshiguro直言，当科学家解决一个问题时，通常会加剧另一个问题的产生。但问题并没有阻止企业的研发。包括丰田、松下、日产在内的25家企业联合起来，在政府9,000万美元的资助下，正加快研发固态电池的进度。三星SDI、SKI、现代汽车也正在研究这项技术。
国内，青岛能源研究所将在两年内把固态电池装车，进行测试，并在2025年之前考虑商用产品。最大的电池生产商宁德时代面向新电池的研究中包括固态电池。
“乘用车领域，我们应该在21世纪20年代初期看到固态电池原型，”戴姆勒电池研究主管AndreasHintennach认为。这家汽车制造商上个月刚订购了一批到2030年前价值230亿美元的锂离子电池。
大众汽车公司计划最快在2022年与合作伙伴QuantumScape开始试生产固态电池。
然而，考虑到固态电池应用的难度，这些时间表可能都太乐观了。“这是一个残酷的战场，至今无人靠近，”CairnEnergyResearchAdvisors总经理SamJaffe。
