未來(lái)全固態(tài)電池發(fā)展方向如何？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-01 20:37
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全固態(tài)電池由于能提供更好的安全、更大的容量、更快的充電，被公認(rèn)是下一代電池技術(shù)路線的發(fā)展方向，也成了各大電池產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)的必爭(zhēng)之地：
韓國(guó)的三大電池巨頭聯(lián)手;日本23家車企、電池、材料公司、科研院校單位聯(lián)合;歐美國(guó)家相繼發(fā)布研發(fā)規(guī)劃;德國(guó)大眾豪擲1億美元投資電池技術(shù)公司——他們紛紛瞄準(zhǔn)并積極布局固態(tài)電池，并且加速核心技術(shù)攻克走向商業(yè)化，都是想在未來(lái)動(dòng)力電池市場(chǎng)竟?fàn)幹袚尩孟葯C(jī)。
豐田提出全固態(tài)電池不需要冷卻
前期，豐田在各種不同場(chǎng)合，多次闡述其研發(fā)的全固態(tài)電池特點(diǎn)，除了重要的高安全特性，還解決和滿足了長(zhǎng)續(xù)駛里程需求，快充電特性，同時(shí)，還不需要冷卻，體積可以縮減一半。
在早期，豐田執(zhí)行副總裁勒羅伊(DidierLeroy)這樣描述，豐田在固態(tài)電池技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面處于領(lǐng)先地位，可以讓電池更安全，體積變的更小。
讓我們掀開(kāi)全固態(tài)電池關(guān)鍵指標(biāo)一角，探究一下這些特點(diǎn)的生成原因。
全固態(tài)電池耐熱特性、低溫特性、倍率特性突出
高溫耐受性測(cè)試：電池在高溫170℃規(guī)定的充放電循環(huán)條件下，可以觀察到，容量在高溫下，非常穩(wěn)定，變化很小，也就是說(shuō)，副反應(yīng)并沒(méi)有顯著的增加。
低溫耐受性測(cè)試：電池在低溫-40℃規(guī)定的充放電(Thetestconditionswereaconstantcurrentof0.02mA,chargedto0.02mAh,anddischargedto3.0V)、循環(huán)(試驗(yàn)條件為恒流0.02mA，充至0.02mAh，放電至3.0V)條件下，可以觀察到，容量因低溫影響，也是非常小的，仍然有很穩(wěn)定的放出和充入。
放電倍率特性：常溫下，在24C高倍率下放電，容量為低速率0.5C下的89%，說(shuō)明該電池具有優(yōu)良的功率特性。
上述測(cè)試條件，相比現(xiàn)在的商業(yè)化動(dòng)力電池確實(shí)還有很大的局限性和差距，但是固態(tài)電池從娘胎里帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)還是非常明顯的，在如此高的溫度條件，表現(xiàn)如此穩(wěn)定，安全性可見(jiàn)一斑。
豐田表示，其全固態(tài)電池仍需10年的發(fā)展才能成熟。
全固態(tài)電池要想全面大批量投入生產(chǎn)和應(yīng)用，還需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間。
豐田表示：“我們將小批量的試產(chǎn)開(kāi)始，用于試點(diǎn)項(xiàng)目，我們永遠(yuǎn)不會(huì)在客戶身上做實(shí)驗(yàn)。2030年，可能是更現(xiàn)實(shí)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)”。
從Tesla車型演變案例觀察分析
Tesla產(chǎn)品，一直以來(lái)引起地球人足夠的好奇。其設(shè)計(jì)的精妙也確實(shí)堪稱典范。正如ElonMusk對(duì)團(tuán)隊(duì)的管理和要求一樣，在他們眼里“沒(méi)有做不到的事情”。
在熱管理功能單元組合中，透過(guò)產(chǎn)品的演變狀態(tài)，可以看出一些端倪。
關(guān)于電池加熱形式的變化，由PTC加熱改變?yōu)槔秒姍C(jī)接通電流零扭矩加熱，其技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)有待于后期進(jìn)一步研究分析，現(xiàn)在還不能量化和說(shuō)清楚。
韓國(guó)的三大電池巨頭聯(lián)手;日本23家車企、電池、材料公司、科研院校單位聯(lián)合;歐美國(guó)家相繼發(fā)布研發(fā)規(guī)劃;德國(guó)大眾豪擲1億美元投資電池技術(shù)公司——他們紛紛瞄準(zhǔn)并積極布局固態(tài)電池，并且加速核心技術(shù)攻克走向商業(yè)化，都是想在未來(lái)動(dòng)力電池市場(chǎng)竟?fàn)幹袚尩孟葯C(jī)。
豐田提出全固態(tài)電池不需要冷卻
前期，豐田在各種不同場(chǎng)合，多次闡述其研發(fā)的全固態(tài)電池特點(diǎn)，除了重要的高安全特性，還解決和滿足了長(zhǎng)續(xù)駛里程需求，快充電特性，同時(shí)，還不需要冷卻，體積可以縮減一半。
在早期，豐田執(zhí)行副總裁勒羅伊(DidierLeroy)這樣描述，豐田在固態(tài)電池技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面處于領(lǐng)先地位，可以讓電池更安全，體積變的更小。
讓我們掀開(kāi)全固態(tài)電池關(guān)鍵指標(biāo)一角，探究一下這些特點(diǎn)的生成原因。
全固態(tài)電池耐熱特性、低溫特性、倍率特性突出
高溫耐受性測(cè)試：電池在高溫170℃規(guī)定的充放電循環(huán)條件下，可以觀察到，容量在高溫下，非常穩(wěn)定，變化很小，也就是說(shuō)，副反應(yīng)并沒(méi)有顯著的增加。
低溫耐受性測(cè)試：電池在低溫-40℃規(guī)定的充放電(Thetestconditionswereaconstantcurrentof0.02mA,chargedto0.02mAh,anddischargedto3.0V)、循環(huán)(試驗(yàn)條件為恒流0.02mA，充至0.02mAh，放電至3.0V)條件下，可以觀察到，容量因低溫影響，也是非常小的，仍然有很穩(wěn)定的放出和充入。
放電倍率特性：常溫下，在24C高倍率下放電，容量為低速率0.5C下的89%，說(shuō)明該電池具有優(yōu)良的功率特性。
上述測(cè)試條件，相比現(xiàn)在的商業(yè)化動(dòng)力電池確實(shí)還有很大的局限性和差距，但是固態(tài)電池從娘胎里帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)還是非常明顯的，在如此高的溫度條件，表現(xiàn)如此穩(wěn)定，安全性可見(jiàn)一斑。
豐田表示，其全固態(tài)電池仍需10年的發(fā)展才能成熟。
全固態(tài)電池要想全面大批量投入生產(chǎn)和應(yīng)用，還需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間。
豐田表示：“我們將小批量的試產(chǎn)開(kāi)始，用于試點(diǎn)項(xiàng)目，我們永遠(yuǎn)不會(huì)在客戶身上做實(shí)驗(yàn)。2030年，可能是更現(xiàn)實(shí)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)”。
從Tesla車型演變案例觀察分析
Tesla產(chǎn)品，一直以來(lái)引起地球人足夠的好奇。其設(shè)計(jì)的精妙也確實(shí)堪稱典范。正如ElonMusk對(duì)團(tuán)隊(duì)的管理和要求一樣，在他們眼里“沒(méi)有做不到的事情”。
在熱管理功能單元組合中，透過(guò)產(chǎn)品的演變狀態(tài)，可以看出一些端倪。
關(guān)于電池加熱形式的變化，由PTC加熱改變?yōu)槔秒姍C(jī)接通電流零扭矩加熱，其技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)有待于后期進(jìn)一步研究分析，現(xiàn)在還不能量化和說(shuō)清楚。
