固態(tài)電池的優(yōu)勢在哪？它能成為未來的發(fā)展方向嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-15 09:16
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全固態(tài)電池達到產(chǎn)業(yè)化臨界點
那么，為什么在鋰電池大行其道的當下，眾多車企開始紛紛布局固態(tài)電池呢？
這要得益于固態(tài)電池的特性，固態(tài)電池最大的優(yōu)勢在于其能達到更高的能量密度和更好的安全性。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，固態(tài)電解質(zhì)（尤其是以玻璃或陶瓷電解質(zhì)為代表）大多數(shù)擁有較寬的電化學(xué)窗口，因此其可以兼容更多高電壓正極材料（比如高鎳正極，鎳錳尖晶石正極等）；不僅如此，全固態(tài)電池良好的安全性（優(yōu)勢一）、高電壓化還可以讓電池管理系統(tǒng)BMS更為簡化，因此最后裝車的電池系統(tǒng)能量密度。
其第二個優(yōu)勢就在于輕薄和體積小，使用全固態(tài)體系，有望降低隔膜和電解質(zhì)的比例。負極如果想要鋰金屬化，使用具有良好力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定特性的固體電解質(zhì)，可以使電池能量密度與體積密度都得到明顯提升。
因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積將變得更小。不僅如此，固態(tài)電池中由于沒有電解液，封存變得更加容易，在汽車等大型設(shè)備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，在節(jié)約成本的同時還減輕自身重量。
全固態(tài)鋰電池結(jié)構(gòu)里沒有氣體和液體，所有材料都以固態(tài)形式存在，高密度性、高安全性等性能使其與傳統(tǒng)液態(tài)電池相比更具優(yōu)勢，在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。此前，工信部等四部委印發(fā)的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》明確提出，加大投入研發(fā)新的動力鋰電體系，其中就包括固態(tài)電池等新型電池。
值得注意的是，在鋰金屬固態(tài)電池的研究上，已經(jīng)有公司實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。在OFweek2018（第二屆）中國動力鋰電池技術(shù)及應(yīng)用研討會上，美國麻省固體能源公司（SolidEnergy）的創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝就介紹了其能量密度可達500瓦時／千克的電池應(yīng)用情況。
“鋰金屬在性能上可以超過石墨和硅碳負極，而且可以做的體積更小。”胡啟朝介紹，控制鋰枝晶技術(shù)，基于固態(tài)電解液的方案能在很大程度上解決了壽命衰減的難題。但目前，固態(tài)鋰金屬電池成本還比較高，更適用于輕量化和不太注重于成本的應(yīng)用領(lǐng)域。
截至目前，SolidEnergy是全球唯一一家可以實現(xiàn)500Wh／kg以上批量生產(chǎn)供貨電池企業(yè)，其產(chǎn)品應(yīng)用在空間、國防和高端無人機領(lǐng)域。
那么，為什么在鋰電池大行其道的當下，眾多車企開始紛紛布局固態(tài)電池呢？
這要得益于固態(tài)電池的特性，固態(tài)電池最大的優(yōu)勢在于其能達到更高的能量密度和更好的安全性。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，固態(tài)電解質(zhì)（尤其是以玻璃或陶瓷電解質(zhì)為代表）大多數(shù)擁有較寬的電化學(xué)窗口，因此其可以兼容更多高電壓正極材料（比如高鎳正極，鎳錳尖晶石正極等）；不僅如此，全固態(tài)電池良好的安全性（優(yōu)勢一）、高電壓化還可以讓電池管理系統(tǒng)BMS更為簡化，因此最后裝車的電池系統(tǒng)能量密度。
其第二個優(yōu)勢就在于輕薄和體積小，使用全固態(tài)體系，有望降低隔膜和電解質(zhì)的比例。負極如果想要鋰金屬化，使用具有良好力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定特性的固體電解質(zhì)，可以使電池能量密度與體積密度都得到明顯提升。
因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積將變得更小。不僅如此，固態(tài)電池中由于沒有電解液，封存變得更加容易，在汽車等大型設(shè)備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，在節(jié)約成本的同時還減輕自身重量。
全固態(tài)鋰電池結(jié)構(gòu)里沒有氣體和液體，所有材料都以固態(tài)形式存在，高密度性、高安全性等性能使其與傳統(tǒng)液態(tài)電池相比更具優(yōu)勢，在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。此前，工信部等四部委印發(fā)的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》明確提出，加大投入研發(fā)新的動力鋰電體系，其中就包括固態(tài)電池等新型電池。
值得注意的是，在鋰金屬固態(tài)電池的研究上，已經(jīng)有公司實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。在OFweek2018（第二屆）中國動力鋰電池技術(shù)及應(yīng)用研討會上，美國麻省固體能源公司（SolidEnergy）的創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝就介紹了其能量密度可達500瓦時／千克的電池應(yīng)用情況。
“鋰金屬在性能上可以超過石墨和硅碳負極，而且可以做的體積更小。”胡啟朝介紹，控制鋰枝晶技術(shù)，基于固態(tài)電解液的方案能在很大程度上解決了壽命衰減的難題。但目前，固態(tài)鋰金屬電池成本還比較高，更適用于輕量化和不太注重于成本的應(yīng)用領(lǐng)域。
截至目前，SolidEnergy是全球唯一一家可以實現(xiàn)500Wh／kg以上批量生產(chǎn)供貨電池企業(yè)，其產(chǎn)品應(yīng)用在空間、國防和高端無人機領(lǐng)域。
