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鋰電市場
2020年我國動力電池能量密度力爭實現350瓦時/公斤
2018-01-18  瀏覽:363

   2017年,固態電池是全球電池領域最熱的一個技術名詞。全固態電池不等同固態電池,所謂“全固態鋰電池”是一種在工作溫度區間內所使用的電極和電解質材料均呈固態,不含任何液態組份的鋰電池,所以全稱是“全固態電解質鋰電池”。

對于鋰離子動力電池產業,2020年實現300Wh/kg(瓦時/公斤)目標是令人期待的。對于300Wh/kg的實現,中國電動汽車百人會執行理事長歐陽明高是胸有成竹的,他的目標是更高一級力爭350Wh/kg。

在1月7日中國電動汽車百人會召開的“把握全球變革趨勢,實現高質量發展”的熱點問題交流會上,中國電動汽車百人會理事長陳清泰預測,最遲到2025年,電動汽車的性價比將達到或超過傳統燃油車。那么,想要跨越這個坎,核心技術的突破是離不開的,作為電動汽車核心技術的電池,其性能的提升、技術路線的選擇及成本的下降等,是必須要實現的。

實現300Wh/kg目標的底氣,是2017年底2018年初,我國鋰離子動力電池的能量密度單體基本已經達到230Wh/kg左右,系統大約150Wh/kg左右。2018~2019年還需要再提高50~70Wh/kg,到達2020年實現300Wh/kg應該是沒問題的,至于實現350Wh/kg是業內共同努力的目標。

2017年,固態電池是全球電池領域最熱的一個技術名詞。全固態電池不等同固態電池,所謂“全固態鋰電池”是一種在工作溫度區間內所使用的電極和電解質材料均呈固態,不含任何液態組份的鋰電池,所以全稱是“全固態電解質鋰電池”。

歐陽明高指出,目前全固態電解質鋰電池國內外技術研發基本處于同一水平,但安全性尚待加強。而作為遠期目標,鋰硫、鋰空氣電池雖有相應研究,但目前進展較緩慢。他特別提出,目前固態電池的研發產業化持續升溫。發展固態電池的路徑是電解質從液態、半固態、固液混合到固態,最終實現全固態。

歐陽明高說,全固態鋰電池的技術優勢是安全性高,因為它沒有有機溶劑作為電解質引發電解液燃燒問題;能量密度高,固態電解質的密度和使用量高于液態電解質;正極材料選擇的范圍寬,因為負極是鋰金屬,正極不含鋰都可以。此外,電解質的電壓窗口會更寬,正極材料選擇范圍也就大,比能量也可以提高;系統比能量高,由于電解質無流動性,可以方便地通過內串聯組成高電壓單體,利于電池系統成組效率和能量密度的提高。

但是全固態鋰電池也存在問題:固態電解質材料的離子電導率偏低;固/固界面接觸性和穩定性差。液體跟固體結合是很容易的,滲透進去。但是固體和固體接觸性和穩定性就不是太好了,這是它很大的一個問題;金屬鋰的可充性問題。在固態電解質中,鋰表面同樣存在粉化和枝晶生長問題。其循環性,甚至安全性等還需要研究;制造成本偏高。

歐陽明高指出,目前真正意義上的全固態金屬鋰電池技術是不成熟的,存在技術不確定性。目前已經顯現出有突破的跡象,有性能優勢和產業化前景的,主要是固態鋰離子電池。他希望到2030年在電解質方面取得突破,就是固態電池會規模產業化。2030年,常規的性價比車型應該可以達到500公里以上。


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