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固態(tài)電池商業(yè)化提速
日期:2023-02-09   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
事件:據(jù)贛鋒鋰電公眾號(hào)消息,繼此前首批搭載贛鋒鋰電固態(tài)電池的50輛東風(fēng)E70電動(dòng)車完成交付,搭載贛鋒鋰電三元固液混合鋰離子電池的純電動(dòng)SUV賽力斯-SERES-5規(guī)劃于2023年上市。贛鋒鋰電與賽力斯集團(tuán)將圍繞固態(tài)電池裝車應(yīng)用展開深度合作,為用戶帶來更安全、更高續(xù)航、更智能的出行體驗(yàn)。

公司主推氧化物技術(shù)路線,第一、二代均為半固態(tài)電池,其中二代固態(tài)電池能量密度將達(dá)到400Wh/kg,未來將采用金屬鋰負(fù)極以進(jìn)一步提升電芯能量密度,公司在金屬鋰箔制備上具備原材料及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

據(jù)公告,贛鋒鋰電已建成7GWh(動(dòng)力電池一期3 GWh +二期4 GWh)磷酸鐵鋰動(dòng)力及儲(chǔ)能電池產(chǎn)線,第一代固態(tài)電池2GWh也陸續(xù)投產(chǎn)。另外公司電池產(chǎn)能規(guī)劃大幅提升,贛鋒鋰電動(dòng)力電池二期擬增加5GWh至10GWh,重慶贛鋒擬增加10GWh至20GWh(固態(tài)電池主要基地),同時(shí)擬新建動(dòng)力電池三期6GWh電池產(chǎn)能,以及擬在宜春、東莞投建30GWh、10GWh新型鋰電池,并且擬與涪陵政府等合作投建24GWh動(dòng)力電池。

1、當(dāng)前的半固態(tài)電池的特點(diǎn)


(1)跟現(xiàn)代液態(tài)體系從生產(chǎn)工藝上來說是非常接近的,只是在電解質(zhì)里面加入了一些新的東西,制造成本或者制造工藝的變化比較小,整體的可操作性相對(duì)來說非常強(qiáng)。由于液態(tài)電解液的減少,確實(shí)對(duì)于電池的安全有一定量的改善;

(2)實(shí)際上從技術(shù)的角度講,半固態(tài)對(duì)于能量密度提升沒有太大的幫助,包括目前市面上出現(xiàn)的幾款能量密度比較高的電池,通過半固態(tài)來彌補(bǔ),稍微改善一下安全性,使它整體的綜合性能相對(duì)來說達(dá)到可以量產(chǎn)的狀態(tài)。

2、半固態(tài)和液態(tài)在材料體系上的區(qū)別

(1)固態(tài)整體的化學(xué)體系沒有太大變化,比如說現(xiàn)在高能量密度體系還是承接了高鎳88或者90甚至往更高走的狀態(tài),所以正極這一側(cè)基本上是不會(huì)有太大變化;

(2)負(fù)極這一側(cè)確實(shí)是往更高能量密度走,硅氧的添加比例也會(huì)逐漸往高了走;

(3)其實(shí)對(duì)于液態(tài)也是類似的路線,可能唯一變化就是隔膜的涂覆上面會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)小的變化。因?yàn)楝F(xiàn)在比如像清陶的半固態(tài)在隔膜上,不是涂傳統(tǒng)的陶瓷加有機(jī)的體系,而涂了固態(tài)電解質(zhì)的涂層;

(4)最大的變化的話就在隔膜和電解質(zhì),隔膜的話可能會(huì)被取消掉,電解質(zhì)的話就會(huì)變成固態(tài)。

3、半固態(tài)電池已經(jīng)/即將裝車的情況

除了贛鋒外,衛(wèi)藍(lán)跟蔚來合作,22年年底已經(jīng)裝車,今年年底會(huì)小批量量產(chǎn),走得相對(duì)靠前。寧德、孚能、國(guó)軒今年可能都會(huì)開始裝車,嵐圖的追光者,最高版本應(yīng)該用的是寧德的凝膠態(tài)電池。清陶在乘用車用得比較少,在消費(fèi)電子,有在小批量地,一兩個(gè)GWh的產(chǎn)能在生產(chǎn)。目前來看基本上都是傾向于把半固態(tài)先做出來,然后把它推向量產(chǎn)。包括寧德、孚能、國(guó)軒、蜂巢,基本上已經(jīng)有產(chǎn)品開始慢慢出來了,應(yīng)該在今年年底就會(huì)有能在車上應(yīng)用的消息,目前可能億緯和比亞迪稍微慢一點(diǎn)點(diǎn)。

4、全固態(tài)的簡(jiǎn)單分類和比較

(1)成本從目前來看,硫化物體系成本是相對(duì)來說比較高的,但是它的性能是目前最好的。所以要看這個(gè)體系什么時(shí)候能夠量產(chǎn)的話,其實(shí)就是硫化鋰的價(jià)格和產(chǎn)能如果說能夠做起來,并且價(jià)格也會(huì)往下做的話,是一個(gè)關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)化節(jié)點(diǎn);

(2)而像鋰鑭鋯氧或者氧化物這種體系,就是看怎么把電解質(zhì)做薄,只有做薄了之后,能量密度才能做起來;

(3)聚合物。聚合化物現(xiàn)在最大的一個(gè)挑戰(zhàn)是怎么做出來,現(xiàn)在從實(shí)驗(yàn)室可以做出來,但要考慮怎么大量穩(wěn)定的生產(chǎn)出來。因?yàn)樗奈鼭裥院涂諝夥€(wěn)定性相對(duì)來說會(huì)差一點(diǎn)。

5、硫化物固態(tài)電池的優(yōu)劣勢(shì)

優(yōu)勢(shì):(1)離子電導(dǎo)率比較高,可以做到液態(tài)差不多的水準(zhǔn),并且它整體的材料相對(duì)來說比較軟,所以它跟負(fù)極接觸相對(duì)來說比較好;(2)目前不考慮成本的話,僅僅從技術(shù)上講這是最有希望量產(chǎn)的固態(tài)電解質(zhì)。

劣勢(shì):(1)在潮濕空氣里面不穩(wěn)定,會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體,硫化氫是一種比較毒的氣體;(2)整體的成本會(huì)比較貴,因?yàn)橐铣蛇@個(gè)硫化物電解質(zhì)的話,就會(huì)用到硫化鋰前驅(qū)體。硫化鋰前驅(qū)體成本是非常貴的;(3)整體的倍率性在后面會(huì)有明顯的衰減,就是可能前幾天還好。

6、氧化物固態(tài)電池的優(yōu)劣勢(shì)

優(yōu)勢(shì):(1)電導(dǎo)率是適中的;(2)相對(duì)比較便宜,和硫化物比便宜很多了,因?yàn)樗旧鲜卿嚒㈣|、鋯、鈦、氧這些元素,相對(duì)來說是比較便宜的。

劣勢(shì):(1)電導(dǎo)率低了之后,帶來的面電阻比較大,同時(shí)氧化物類似于是一個(gè)陶瓷體,所以要把它做得很薄的話,目前還是比較難。做不薄的話,整體的能量密度和體積電阻就會(huì)非常大;(2)做成陶瓷之后,因?yàn)樘沾杀旧淼挠捕缺容^大,所以它跟正極負(fù)極接觸不會(huì)很好,特別是在微觀下會(huì)有很多個(gè)氣孔,有氣孔之后沒有填充電解質(zhì)就沒辦法傳導(dǎo)鋰離子的,所以這時(shí)候整體的性能也會(huì)非常差。

7、聚合物固態(tài)電池的優(yōu)劣勢(shì)

結(jié)合了硫化物和氧化物的一些優(yōu)勢(shì):(1)電導(dǎo)率基本上比氧化物高,跟硫化物比會(huì)差一點(diǎn);(2)整體的元素,一般像氯、鋯這些元素相對(duì)來說成本還是比較可控的,合成相對(duì)來說也是比較簡(jiǎn)單。

劣勢(shì):跟負(fù)極的接觸不太穩(wěn)定。

原標(biāo)題:固態(tài)電池商業(yè)化提速
 
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