開發(fā)固態(tài)電池需要什么？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-02 08:26
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開發(fā)固態(tài)電池需要什么
鋰離子技術(shù)是數(shù)十年來(lái)移動(dòng)電話和個(gè)人電子產(chǎn)品領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，后來(lái)發(fā)展成電動(dòng)汽車和公用事業(yè)規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)。
鋰離子技術(shù)，利用液態(tài)電解質(zhì)在電池的正極和負(fù)極之間穿梭，為電池充電或放電。固態(tài)電池，顧名思義，是用諸如陶瓷、玻璃或聚合物之類的固體材料取代這種液態(tài)電解質(zhì)。
這將降低電池起火的風(fēng)險(xiǎn)，并能夠造出來(lái)更薄的電池和更小的電池組，能夠放在汽車座椅下面。
研究人員還希望將固體電解質(zhì)與鋰金屬陽(yáng)極配對(duì)，以提高能量密度，并使電動(dòng)汽車能夠不間斷地行駛更長(zhǎng)的距離。
這可能有助于消除消費(fèi)者對(duì)電池在途中耗盡的擔(dān)憂，從而提高銷售額。
要做到這一點(diǎn)，需要解決一系列的難題。目前，原型車中的電池續(xù)航能力對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)太短，導(dǎo)電性差，成本也不具競(jìng)爭(zhēng)力。有時(shí)在充電或放電時(shí)材料會(huì)劇烈膨脹和縮水。
日本鋰離子電池技術(shù)和評(píng)估中心（Consortium for Lithium Ion Battery Technology and Evaluation Center）的常務(wù)董事Yasuo Ishiguro說(shuō)，當(dāng)科學(xué)家解決一個(gè)問題時(shí)，通常會(huì)加劇另一個(gè)問題。
這個(gè)組織由25家公司——包括豐田、松下和日產(chǎn)汽車等——發(fā)起，得到了大約9000萬(wàn)美元的政府資金支持，以加快研究進(jìn)展。
“在所有的玩家中，似乎每個(gè)人都解決了固態(tài)電池技術(shù)中最重要的事情中的一件、兩件或三件，但是沒有人真正解決了所有的事情，”亨里克·菲斯克( Henrik Fisker )說(shuō)，他是菲斯克的董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官。
中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所將在兩年內(nèi)進(jìn)行汽車試驗(yàn)，并考慮在2025年之前推出商業(yè)產(chǎn)品。中國(guó)最大的電池生產(chǎn)商寧德時(shí)代也將固態(tài)電池納入了研究之中。
韓國(guó)的三星SDI公司、 SK Innovation公司和現(xiàn)代汽車公司表示，它們也在研究這項(xiàng)技術(shù)，英國(guó)家用電器制造商戴森也在研究這項(xiàng)技術(shù)，這家公司目前正在布局電動(dòng)汽車。
總部設(shè)在德國(guó)斯圖加特的戴姆勒電池研究主管安德烈亞斯·欣騰納赫(Andreas hinnach)表示：“對(duì)于乘用車來(lái)說(shuō)，我們應(yīng)該在本世紀(jì)20年代初看到原型車出現(xiàn)。”
包括梅賽德斯-奔馳在內(nèi)的汽車制造商上個(gè)月表示，在2030年前訂購(gòu)價(jià)值230億美元的現(xiàn)代鋰離子電池。
大眾汽車公司計(jì)劃與合作伙伴QuantumScape公司在2022年開始試生產(chǎn)。
這些時(shí)間表可能證明是樂觀的。
“這是一個(gè)殘酷的戰(zhàn)場(chǎng)，現(xiàn)在還沒有人能夠走到讓這些電池發(fā)揮作用的地方，”行業(yè)顧問、位于科羅拉多州博爾德市的凱恩能源研究顧問公司的董事總經(jīng)理薩姆·賈菲（Sam Jaffe）說(shuō)。
彭博社NEF駐倫敦分析師詹姆斯·弗里斯（James Frith）表示，在21世紀(jì)20年代結(jié)束之前，具有各種優(yōu)勢(shì)的固態(tài)電池將會(huì)問世，即使到那個(gè)時(shí)候，出售的價(jià)格也會(huì)很高。
特斯拉表示，它經(jīng)常與開發(fā)者交流，并關(guān)注電池原型，但它還沒有看到一種比現(xiàn)有的鋰離子電池組更好的技術(shù)。 它的Model 3 一次充電最遠(yuǎn)可行駛335英里(539公里)。
“我們已經(jīng)盡可能努力了，”特斯拉首席技術(shù)官斯特勞貝爾（JB Straubel）在6月份的年會(huì)上說(shuō)。“我們保持著虛心的態(tài)度，我們很想找到它，但還沒有找到。”
