來源:昭通新聞網(wǎng)
2020-07-06 09:20王力宏 - 大城小愛
無論是首次搭載于比亞迪漢EV的刀片電池,還是LG化學(xué)、寧德時(shí)代的三元鋰電池,它們都是基于液態(tài)電解質(zhì)的傳統(tǒng)電池產(chǎn)品,經(jīng)歷長(zhǎng)久以來的發(fā)展,這種儲(chǔ)能單元得以不斷精進(jìn),但能量密度低、易漏易燃等問題卻是它無法治愈的“硬傷”,于是,眾多新能源企業(yè)將目光放在了下一代電池產(chǎn)品上,借以保障自己在電池領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),而它們瞄準(zhǔn)的就是固態(tài)電池。
繼2012年與QuantumScape公司達(dá)成合作,并于2018年向其投資1億美元后,近日,大眾汽車再次向這家斯坦福大學(xué)固態(tài)電池研發(fā)的衍生企業(yè)追加2億美元投資,旨在加速雙方成立的固態(tài)電池研究公司在領(lǐng)域內(nèi)的研發(fā)和商業(yè)化量產(chǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全球致力于固態(tài)電池領(lǐng)域的企業(yè)有20多家,其中包括兩田一產(chǎn)、寶馬等知名車企,還包括松下這樣的電池巨頭,它們?cè)谠缧r(shí)候已完成在領(lǐng)域內(nèi)的先期布局,為何這些龍頭企業(yè)會(huì)“居安思危”呢?
據(jù)近十年來的新能源車事故數(shù)據(jù)顯示,因熱失控導(dǎo)致的動(dòng)力電池安全事故占總數(shù)的50%以上,導(dǎo)致的安全問題已成為新能源車企發(fā)展路上的“攔路虎”,就在6月初,國(guó)家工信部發(fā)布了針對(duì)新能源汽車安全隱患的排查通知,要求相關(guān)汽車與電池企業(yè)在今年10月底前完成所生產(chǎn)新能源汽車的安全隱患排查工作,政策層面的引導(dǎo)與約束,實(shí)則加速了新能源企業(yè)由傳統(tǒng)電池向更安全、更高效的電池產(chǎn)品更新?lián)Q代,對(duì)于固態(tài)電池,它究竟有哪些優(yōu)勢(shì)呢?
進(jìn)入2020年以來,CTP電池、石墨烯電池、無鈷電池以及上面提到的刀片電池等全新技術(shù)陸續(xù)問世,使得傳統(tǒng)電池領(lǐng)域得以再次進(jìn)步,但考慮到關(guān)鍵的安全性與能量密度方面,固態(tài)電池仍是未來更適合電動(dòng)車的電池產(chǎn)品。從結(jié)構(gòu)上看,固態(tài)電池采用了不可燃、不腐蝕、不揮發(fā)的固體電解質(zhì),自然也不會(huì)發(fā)生漏液,安全性提升至全新高度,反觀以液體電解質(zhì)構(gòu)成的傳統(tǒng)電池,當(dāng)電池組老化或受擠壓、碰撞或穿刺時(shí),電解液有很大可能滲出,且如果遇到正負(fù)極短路、充電過熱等情形時(shí),電池還極易發(fā)生爆燃,這也是導(dǎo)致目前很多電動(dòng)車自燃的重要原因。
即使固態(tài)電池足夠安全,但它目前仍難以取代傳統(tǒng)電池,原因主要有幾個(gè)方面。首先,傳統(tǒng)電池在諸多技術(shù)優(yōu)化之后,目前能量密度達(dá)到了260-300Wh/kg的水平,而固態(tài)電池負(fù)極采用金屬鋰、正極采用高鎳NCM或Li2S后,其密度可達(dá)500Wh/kg或更高,但隨之而來的是高于前者3倍以上的成本,相關(guān)汽車的售價(jià)必然難以被人們接受;第二,由于電極與電解質(zhì)均為固態(tài),其電導(dǎo)率將明顯低于液態(tài)電解質(zhì),影響了它的實(shí)際可用性,同時(shí),頻繁熱脹冷縮后內(nèi)部極易出現(xiàn)裂隙,長(zhǎng)此以往電池整體的阻抗就會(huì)上升,最終影響電池的實(shí)際表現(xiàn)。
鑒于以上幾個(gè)方面,相關(guān)權(quán)威人士均表示,固態(tài)電池離真正意義的量產(chǎn)使用還有很長(zhǎng)的時(shí)間,除起步較早的豐田宣稱2022年量產(chǎn)固態(tài)電池車型外,多方保守估計(jì)均在2030年這一節(jié)點(diǎn),而目前涉足領(lǐng)域的企業(yè)與風(fēng)險(xiǎn)投資公司卻在大肆宣傳其優(yōu)勢(shì),這一板塊也頻頻被市場(chǎng)看好,導(dǎo)致了這個(gè)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)較多“泡沫”。
寫在最后
雖然固態(tài)電池需解決的問題還有不少,但它以后將取代傳統(tǒng)電池卻是一致認(rèn)可的事實(shí),既然不能一蹴而就,自然有很多折衷方案出現(xiàn),比如半固態(tài)電池、固液混合電池等,但它們的綜合性能相比傳統(tǒng)液態(tài)電池優(yōu)勢(shì)并不大,只能說在全固態(tài)電池得到量產(chǎn)以前,這種過渡產(chǎn)品仍有可觀的市場(chǎng)價(jià)值,我們也希望國(guó)內(nèi)清陶、蔚來等涉足固態(tài)電池的企業(yè)能順利完成研發(fā)與量產(chǎn)工作。
來源:聊科技焦點(diǎn)