固態(tài)電池與鋰離子電池相比具有哪些優(yōu)勢(shì)？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-07 13:39
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此前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車巨頭拋棄了磷酸鐵鋰電池，切換到三元鋰電池的懷抱，經(jīng)過(guò)錯(cuò)誤的技術(shù)，公司相形見拙，這恰恰是因?yàn)榱姿徼F鋰電池的性能跟不上電動(dòng)汽車的發(fā)展步伐。由于電動(dòng)汽車的高耐久性需要，具有更高能量密度潛力的鋰離子電池取代了過(guò)去廣泛使用的磷酸鐵鋰電池，作為電動(dòng)汽車發(fā)展的必要過(guò)程。
三元鋰電池可能被淘汰。固態(tài)電池是最終的形式。
但是，技術(shù)的發(fā)展是不可能一成不變的。隨著電動(dòng)汽車的不斷擴(kuò)張和電動(dòng)汽車的日益成熟，對(duì)電池容量的需求也越來(lái)越大。
今年早些時(shí)候，菲斯科汽車公司發(fā)布了一項(xiàng)新的固態(tài)電池技術(shù)。據(jù)報(bào)道，該技術(shù)的能量密度是傳統(tǒng)鋰離子電池的2.5倍，可以將電動(dòng)汽車的里程增加到500英里以上（約804公里）。更引人注目的是，充電時(shí)間僅為一分鐘，甚至比傳統(tǒng)燃料汽車的加油速度快。
三元鋰電池可能被淘汰。固態(tài)電池是最終的形式。
隨后，世界各地的許多汽車公司和電池制造商也發(fā)布了與固態(tài)電池相關(guān)的研究和開發(fā)進(jìn)展。目前，HSI、松下、三星、中國(guó)、大眾、現(xiàn)代、Dai Sen等企業(yè)正在加大固體電池技術(shù)的布局。到目前為止，“滾動(dòng)”的固態(tài)電池鋰電池的話題已經(jīng)成為新能源汽車行業(yè)的熱門話題。
三元鋰電池可能被淘汰。固態(tài)電池是最終的形式。
最近，中國(guó)科學(xué)院宣布，由中國(guó)科學(xué)院牽頭的“特種固態(tài)電池”項(xiàng)目已經(jīng)獲得批準(zhǔn)。這一技術(shù)進(jìn)步將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)全固態(tài)鋰電池的大規(guī)模使用。消息一傳出，固態(tài)電池的話題再次達(dá)到高潮。
在目前的鋰離子電池系統(tǒng)中，根據(jù)高鎳三元陰極、硅碳負(fù)極和電解液的組合，在未來(lái)五年內(nèi)將達(dá)到350瓦小時(shí)/kg的極限，在安全性、能量密度和成本方面仍不能滿足動(dòng)力電池的要求。
固態(tài)電池有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)。一方面，使用有機(jī)電解液的傳統(tǒng)鋰電池，在過(guò)充、內(nèi)部短路等異常情況下，極易引起電解液發(fā)熱，造成自燃甚至自燃的安全隱患。固態(tài)電池與鋰離子電池相比，具有不易燃、不腐蝕、不揮發(fā)、不泄漏等優(yōu)點(diǎn)。
其次，固態(tài)電池有望以最關(guān)鍵的能量密度徹底解決純電動(dòng)汽車的里程焦慮問(wèn)題。目前，系統(tǒng)下的鋰離子電池已接近極限性能。即使在特斯拉NCA 18650下的電池可以達(dá)到250瓦特小時(shí)/kg能量密度，并且在模型3中使用的21700個(gè)電池可以達(dá)到300瓦特小時(shí)/kg能量密度，它可以支持400到500公里的范圍，但是它仍然不能解決范圍焦慮。
三元鋰電池可能被淘汰。固態(tài)電池是最終的形式。
在現(xiàn)有技術(shù)路線下，如果三元鋰電池要進(jìn)一步提高能量密度，只能繼續(xù)改善鎳材料或添加Ca。然而，提高鎳的熱穩(wěn)定性非常差。在提高容量密度的同時(shí)，也意味著鎳的穩(wěn)定性降低。電池內(nèi)部的熱反應(yīng)將更加劇烈，安全隱患將成為更大的問(wèn)題。
固態(tài)電池的電解液不需要隔膜和電解液，不存在泄漏和腐蝕問(wèn)題?？梢院?jiǎn)化電池外殼和冷卻系統(tǒng)模塊，進(jìn)一步降低電池模塊的重量，達(dá)到節(jié)能效果。此外，新型的陽(yáng)極和陰極材料可以使電化學(xué)窗口超過(guò)5V，從根本上提高能量密度，有望達(dá)到500瓦時(shí)/公斤。
三元鋰電池可能被淘汰。固態(tài)電池是最終的形式。
