如今电动汽车上所使用的大多是三元锂电池或磷酸铁锂电池,其中三元锂电池能量密度相对较高,且有更好的性能。不过,三元锂电池也遇到了性能瓶颈,即便是特斯拉这样的头部电动车企,其车上所搭载的三元锂电池也仅有260 Wh/kg的能量密度。就算行业中能超过300 Wh/kg的能量密度,这也就已经接近天花板了,三元锂电池想大幅度提升能量密度,很难很难了。眼看着三元锂电池不给力了,电池研发人员和各大企业也开始另辟他境。于是,固态电池就成了行业内探讨最热的话题
固态电池实际上已经提出了好多年,一直处于研发和突破技术瓶颈的阶段。如今,已经有个别的消费类产品实现了固态电池的应用。但是不同产品所使用到的固态电池并不完全一样。因为固态电池的电解质会分为聚合物类、氧化物类、硫化物类,它们有着不同的性能表现。
这其中,消费类产品所使用的通常为聚合物电解质,而电动汽车要搭载的固态电池大多应为硫化物电解质。宁德时代、松下、三星这样的企业,都是计划生产硫化物固态电池用作电动汽车的动力电池。同时,我们看到氧化物电解质的固态电池存在电导率低的问题。因此,对于硫化物电解质的固态电池的量产仍需时日。
业界首条全固态电池试验线将至
据 BusinessKorea 报道,近日韩国电池制造商三星 SDI 已经开始建设"业界第一条”全固态电池的试验线。
三星公司于 3 月 14 日宣布,在其位于京畿道水原市 Yeongtong-gu 的研究机构所在地,一条占地 6500 平方米的全固态电池试验线破土动工。该公司将其命名为"S-Line”,S 是指"Solid”、"Sole”和"Samsung SDI”。
三星SDI表示,通过试生产,希望获得"市场领先的固态电池研究成果和生产技术”,不过如生产能力等详细信息尚未提及。公司在简短的声明中也没有提供任何关于固态电池发展状况的信息,但是既然试点生产已经开始,业界认为其已为下一步做好了准备。
三星 SDI 计划在 S-Line 引进纯电池电极板、固体电解质加工设备和电池组装设备。到目前为止,该公司已经在实验室里做了1-2个产品原型。当 S-Line 完成后,大规模的试生产将成为可能。
三星 SDI 正在开发一种以硫化物为基础的电解质的固态电池。与基于聚合物氧化物的电解质相比,这种电解质在扩大生产规模和充电速度方面具有优势。三星 SDI 已经获得了硫化物电解质材料的设计和专利,并已进入技术验证阶段。全固态电池含有固体电解质,因此起火风险很小,同时它们有很高的能量密度,固态电池也被认为将改变游戏规则。
业内人士指出,从某种程度而言,建立试产线意味着"三星SDI已迈过全固态电池的量产技术瓶颈”。现在剩下的最大障碍是确保在室温和低温下提高充电速度的技术。固体电解质的离子传导性比液体电解质低,所以全固态电池的充放电速度比传统电池低。
2020年3月,三星SDI推出了固态电池原型。根据当时的说法,这种电池预计可以行使800公里,在电动汽车中可以循环使用1000次。
该试验线将使三星 SDI 比其竞争对手更接近全固态电池的批量生产。三星SDI总裁兼首席执行官Yoon-Ho Choi在公司新闻发布会上表示,通过"技术竞争力、优质的质量”,新S-Line将成为三星SDI晋升行业龙头的"跳板”。
其韩国同行LG Energy Solution 和 SK On 也正在紧锣密鼓地开发全固态电池技术,目标是在 2030 年左右开始大规模生产。在电池初创企业中,获得大众投资的 QuantumScape 公司计划最早从 2024 年开始大规模生产全固态电池。有宝马和福特作为主要股东的 Solid Power 公司也宣布,将在 2025 年发布装载固态电池的电动汽车。由现代汽车公司和通用汽车(GM)投资的 SES 公司也希望在 2025 年实现锂金属电池的商业化。
同时,据电池行业的消息来源称,三星 SDI 在 2021 年底清算了其位于中国无锡的电池组公司 SWBS。三星 SDI 之前在 2021 年初完成了对位于中国长春的另一家电池组公司 SCPB 的清算。因此,三星 SDI 已经完全退出了中国的电池组业务。三星 SDI 正计划通过关闭其在中国的所有电池组工厂,专注于运营天津和西安的电池单体工厂。
写在最后:
新能源电动汽车的爆发可谓是跨时代的一笔,而固态电池取代三元锂电池也将是革命性的。从固态电池的发展阶段来看,科研人员还在逐步完善固态电池的一些缺陷,并且也在等待其商业化量产的契机。而2025年是值得期待的一年,如果固态电池真的到来,那会是一个改变汽车行业甚至是相关行业的一刻。
END
声明:本文来源于综合整理,文中观点仅供分享交流,并不代表本网站立场和对其真实性负责。如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其他问题的,请联系我们及时更正、删除,谢谢。邮箱:info@yongxinhezi.com