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未來在日本和我國,誰將能成為固態鋰離子電池一哥

鉅大LARGE  |  點擊量:120次  |  2020年07月15日  

摘要
未來在日本和我國,誰將能成為固態鋰電池一哥?進年來,很多國內外企業和研究機構的重心集中到固態鋰電池上。如果在相同能量下,用固態電解質取代電解液和薄膜。

未來在日本和我國,誰將能成為固態鋰離子電池一哥?進年來,很多國內外公司和研究機構的重心集中到固態鋰離子電池上。假如在相同能量下,用固態電解質取代電解液和薄膜,固態鋰離子電池更薄且體積更小,更輕便。而且使用固態鋰離子電池后,能夠解決很多的新型高性能電極材料與現有的電解液體系之間兼容性的問題。目前,我國和日本在固態電池布局速度上處于領先地位,未來在日本和我國,誰將能成為一哥?


未來在日本和我國,誰將能成為固態鋰離子電池一哥?


據悉,日本鋰離子電池技術與評估中心財團從日本經濟產業省那里獲得了1400萬美元的資金支持,最終目標是在2030年之前共同研發出一種能夠支持800公里續航里程的電池。


此前,固態鋰離子電池在成本、密度和熱穩定性方面都較目前的鋰離子電池有巨大優勢,未來將主應用于長續航的電動汽車,將是汽車工業的新希望。固態鋰離子電池的專利有一半來自日本,其中豐田的全固態鋰離子電池專利申請件數位居世界之首。除此之外,日本在電解質材料的開發等方面領先世界。


在固態鋰離子電池上游材料研發上,愛發科整理了鋰離子電池材料技術發展路線,聚焦在負極的鋰金屬材料和固態的電介質材料開發。目前,鋰離子電池的負極材料重要還是石墨的,采用金屬鋰成膜的負極材料,整個電池容量將提高到10倍以上。在我國,電池廠商方面2017年八月比亞迪申請了一種固態鋰離子電池正極復合材料及固態鋰離子電池發明專利。


2018年一月,比亞迪在投資者互動平臺表示,公司正在積極推進固態電池項目商用。國軒高科早在去年的十一月對外表示,已著手研發固態鋰離子電池及固態電解質。寧德時代在聚合物固態鋰金屬電池和硫化物基固態電池方向分別開展了相關的研發工作并取得了初步進展。今年三月,國軒高科在投資者互動平臺表示,公司半固態電池技術已處于實驗室向中試轉換階段。


有信息稱,青島“青能I號”固態鋰離子電池系統隨中科院深淵科考隊遠赴馬里亞納海溝執行TS03航次科考任務,為“萬泉”號深淵著陸器控制系統及CCD傳感器供應能源,順利完成萬米全海深示范應用。這標志著我國已經完全突破海深電源技術瓶頸,掌握了全海深電源系統的核心技術,并成為繼日本之后,世界上第二個成功應用全海深鋰二次電池動力系統的國家。


使用固態鋰離子電池的“萬泉”號深淵著陸器累計完成9次下潛,深度均大于7000米,其中6次超過10000米,最大工作水深10901米,累計水下工作時間134小時,最大持續作業時間達20小時。據了解,大容量固態聚合物鋰離子電池“青能I號”的能量密度超過250瓦時/千克,500次循環容量保持80%以上,在多次針刺和擠壓等苛刻測試條件下保持非常好的安全性能。


固態鋰離子電池的好處與前景


與傳統鋰離子電池相比,固態鋰離子電池具有安全性能高、循環壽命長、能量密度高、耐受溫度范圍大、可柔性化等優點,可解決目前傳統鋰離子電池面對的安全性較差和續航里程短的問題,被認為是下一代鋰離子電池的選擇。


目前固態鋰離子電池溫度較低的時候,內阻比較大;材料導電率不高,功率密度提升困難;制造大容量單體困難;大規模制造中的正負極成膜技術還需進一步研究等。有行業專家認為:真正意義上的固態鋰離子電池技術現在仍不成熟;其中,固態鋰離子電池的固態界面接觸性是重要的技術難點,即電解質與電極之間形成高電阻界面,還存在技術不確定性,未來還要較長時間的科研攻關。


固態鋰離子電池作為鋰離子電池下一代的重要方向,從市場的角度來看,假如能夠量產使用將會很大程度上改變目前的電池市場格局;從應用的角度來看,固態鋰離子電池結構中沒有氣體和液體擁有高密度性、高安全性等無可比擬的優勢。


在以上的數據分析比對,我們可以看出,日本國內也非常重視固態鋰離子電池的發展,在固態鋰離子電池的相關專利以及材料研發投入確實領先于全球,但是我國也有明顯的優勢,比如在國家政策支持發展力度上,以及公司的布局規模上都有別國無法比擬的優勢。在未來到底誰將走在固態鋰離子電池領域的一哥前沿?還要時間和市場的檢驗才能給出明確的勝負答案。


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