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三元锂发展遇瓶颈 固态电池或将崛起
信息来源:武汉格瑞斯新能源科技有限公司 发布时间:2018-11-19 12:56 浏览次数:

  作为新能源车动力的三元锂电池,随着时代的发展,已经碰触到了它硬件水平上的发展极限。

  继三元锂技术之后,固态电池或将成为新的新能源车动力源。

  传统锂电池遭遇发展瓶颈

  近年来,随着新能源汽车的发展,安全、可靠、耐用的电池成为大众关注的核心部件之一。

  然而,随着技术的发展,锂电池的性能短板被越来越明显。

  从10年前最大容量仅有2.6Ah,到现在的3.6Ah,锂电池的性能增幅10年内增加了30%以上。然而,年增长率仅3%的性能增长,相比于软件、芯片等技术的更新速度,已经跟不上时代了。

  以智能手机为例,最新款的iPhoneXS锂电池测试成绩比上一代iPhoneX短了21分钟。

  Android阵营的面子更是挂不住,因为谷歌“亲儿子”Pixel3的续航,比Pixel2短了一个半小时。

  这意味着锂电池的性能已经无法适应现有芯片技术;350Wh/kg,这个数据是目前三元锂电池技术的理论极限,也是在2016年电动汽车百人会提出的发展目标。

  然而,就算是这个极限,也未必能满足未来芯片性能的发展。

  更何况,以目前的三元锂电池技术,就算无视安全性,5年内都很难实现这个目标。

  多种新型电池概念优秀 量产都很遥远

  很多锂电池研究机构目前已经布局研发新型电池技术。

  中国科学院赵金平团队研发的石墨烯包覆技术,能将锂离子电池正极材料比容量提升15%-25%。

  将这项技术应用到车用动力电池上,有望达到甚至超越能量密度300瓦时/千克。

  此前,科达煤炭化学研究院表示:他们发明了一种新型纯碳锂电池,其负极材料由特种碳负极材料构成。

  这种电池的储能材料抛弃了传统的天然石墨,而是通过物理方法和化学方法制成的高性能纯碳。

  实验表明,这种全新负极材料的克容量可达2200mAh/g,成品锂电池能量密度超过350Wh/kg。

  另外,传统电池巨头国能也有新收获。

  国能电池董事长郭伟日前表示:他们正在研发新型化学体系锂电池,预计2020年能量密度将达到500Wh/kg。

  然而,无论是上面提到的哪一种技术,距离正式商用化量产,都还有很远的距离。

  固态电池或将崛起

  在多种新型电池技术中,固态电池技术或将崛起。

  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所宣布,由其牵头承担的纳米先导专项"全固态电池"课题已通过验收,这一技术进步将进一步推动国内全固态锂电池的规模应用。

  固态电池,顾名思义是一种使用固体电极和固体电解质的电池。

  由于固态电池电极和电解质都由固态物质制成,其固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,同时也克服了锂枝晶现象,即使被加热到非常高的温度,也不会着火,因而安全性更高。

  和其他新兴技术不同,固态电池技术目前已经有成功的先行者,辉能科技是全球首家成功实现固态锂电池商业化量产的企业。

  辉能科技的固态锂电池产品已广泛应用于智能手机、可穿戴设备、医疗机械、机器人、物联网设备等产业及领域。

  这意味着这一技术在商用化速度上将远超其他新型电池,或将成为未来取代三元锂电池的方向。

  中国科学院院士、国家电动汽车重点专项总体专家组组长、清华大学欧阳明高教授也表示:“在现有的各种探索中,最有可能成为下一代动力电池的就是固态锂电池。固态电池不一定是全固态,最终也可能是半固态或者半液态,毕竟固固结合是非常困难的。”