11月19日，第二屆鋰電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在昆山召開。在論壇開幕式上，清陶（昆山）能源發(fā)展有限公司邀請參會嘉賓參觀了國內(nèi)首條建成投產(chǎn)的固態(tài)鋰電池產(chǎn)線。據(jù)悉，這條生產(chǎn)線可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池，電池的能量密度可達(dá)400Wh以上，目前產(chǎn)品將主要投用于特種電源、高端數(shù)碼等領(lǐng)域，并預(yù)計(jì)將在2020年進(jìn)入動力電池領(lǐng)域，為車企提供電池。此消息一出，幾乎是業(yè)界轟動。

 

 

動力電池對于電動車來說就如同“心臟”一般，并且價格也占據(jù)整車的半數(shù)以上，因此，電池技術(shù)對于新能源行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，如果無法突破目前水性鋰電池電容量的“瓶頸”，整個行業(yè)很有可能陷入較為困頓的局面。在未來，不僅僅是家用車，就連交通工具可能都要應(yīng)用電力能源，屆時對電池的要求將會更高。因此，可塑性更高的固態(tài)電池就成為了許多企業(yè)努力的方向，包括豐田、寶馬、奔馳、大眾等國際知名車企，以及日本經(jīng)濟(jì)省出資聯(lián)合的各大企業(yè)，都已開始著手布局這個領(lǐng)域。

 

 

在昆山清陶公司的這次產(chǎn)線展示中，人們看到了這一幕：僅有指甲蓋厚度的電池包在被剪刀剪斷后，不僅沒有爆炸，甚至還在正常供電。此外，即使將其彎折上萬次，電池容量衰減也沒有超過5%，并且針刺后電池進(jìn)水沒有燃燒或爆炸。事實(shí)上，固態(tài)鋰電池的確具備非常多的優(yōu)點(diǎn)，因固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液的性質(zhì)，不會使車輛發(fā)生自燃事件，大大加強(qiáng)了安全性，的確是一種理想的電動車電池材料。

 

 

目前主流電動車普遍使用的三元鋰電池，其實(shí)存在一定的缺陷，因?yàn)闊o論從化學(xué)結(jié)構(gòu)是電池結(jié)構(gòu)來說，三元鋰材料都非常容易發(fā)熱。如果不能把壓力及時傳導(dǎo)出去，電池就有爆炸的風(fēng)險，今年發(fā)生的數(shù)起電動車自燃事件，也大半有此緣故。且就續(xù)航角度而言，三元鋰電池的單體能量密度目前也面臨瓶頸，很難有所突破。如果要提高能量密度，只能增加鎳的含量或者添加CA，但高鎳的熱穩(wěn)定性很差，容易產(chǎn)生劇烈反應(yīng)。因此，目前只能在電池容量與安全性之間做出取舍。

 

 

即使是非常擅長科技與技術(shù)研發(fā)的豐田也表示，固態(tài)電池在2030年才能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可見固態(tài)電池的研發(fā)還是存在部分難題。事實(shí)上，固態(tài)電池由于不需要液體的浸潤，僅需要固態(tài)電解質(zhì)將正負(fù)極片隔開，那么金屬物質(zhì)材料的選擇就變得非常關(guān)鍵。而目前這項(xiàng)技術(shù)最大的挑戰(zhàn)也就在于，由于固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率總體低于液態(tài)電解液，這導(dǎo)致了目前固態(tài)電池的倍率性能整體偏低，內(nèi)阻較大，所以固態(tài)電池暫時無法滿足快充要求。不過，導(dǎo)電率與溫度關(guān)系非常大，因此溫度較高的狀態(tài)下工作，會使得電池更好地發(fā)揮性能。此外，電池的導(dǎo)電率要維持在正常的水平，電流過高過低都有可能引起其他問題。

 

如今，以松下、寧德時代為首的企業(yè)的三元鋰電池研發(fā)技術(shù)已經(jīng)是“爐火純青”，即使是在短時間內(nèi)將固態(tài)鋰電池研發(fā)出來，也難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。畢竟，一項(xiàng)新的技術(shù)走向世界時，總是需要企業(yè)擁有相應(yīng)的產(chǎn)品量產(chǎn)能力，才能實(shí)現(xiàn)大面積的推廣與應(yīng)用。盡管目前的固態(tài)鋰電池還面臨著很多的問題，在能量密度上也暫時沒有太大的優(yōu)勢，但其的確擁有非常高的安全性，如果能研發(fā)出合適的金屬材料，或許整個動力電池行業(yè)，都將迎來新的突破。這也是我們希望看到的，畢竟不懈鉆研，才是真正的科研精神。