固态电池普及之日 就是燃油车退出历史舞台之时
发布时间：2023-05-04 12:50:54 所属栏目：动态 来源：
导读：“固态电池普及之日，就是燃油车退出历史舞台之时。”
这是多年前流传于新能源行业的一句话。大众汽车电芯中心负责人弗兰克·布洛梅甚至将固态电池称为锂离子电池的“最终篇章”和可控
这是多年前流传于新能源行业的一句话。大众汽车电芯中心负责人弗兰克·布洛梅甚至将固态电池称为锂离子电池的“最终篇章”和可控
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“固态电池普及之日，就是燃油车退出历史舞台之时。” 这是多年前流传于新能源行业的一句话。大众汽车电芯中心负责人弗兰克·布洛梅甚至将固态电池称为锂离子电池的“最终篇章”和可控核聚变民用化之前的能源设备终点。 正是在这样的背景下，全球新能源从业者、分析师和投资人们都开始疯狂追逐这一方向。以 QuantumScape、Solid Power 等为代表的美国创业公司，丰田、日产、松下等日本汽车和化工巨头，以及一些中国电化学材料方面的企业，纷纷加入了领域内的较量。 QuantumScape采用的无机氧化物固态电解质层，重量是传统锂电隔膜的10倍以上，由于固态电解质离子电导率低，影响了放电倍率和低温工况下的性能。该公司不得不在电池正极侧添加不少于20%质量的氧化物提供离子电导。 这些非活性物质的增加，使得电池的能量密度降低，有行业资深专家告诉品家，QuantumScape电池能量密度难以超过350Wh/kg，无法跟主流的传统锂电高端产品水平分出高低,想要达到固态电池理论能量密度峰值级别,就更是难上加难了。 事实上，人们认为固态电池是因为固态带来的高能量密度是完全错误的。真正意义上的提升电池能量密度的关键在于是否使用正极材料的硅或者正极材料的锂金属负极。这两种负极也是用于液态电池，以提升能量密度。 另一方面，固态电池的更高安全级别同样经不起推敲。人们普遍认为，固态电解质绝缘性好，不可燃、不挥发，即便发生了形变，也不会导致电解质外漏，但不可忽略物理性能的固态电池安全只是电池安全的一个侧面，其他任何至少一个侧面的物理性的高危都极大地可能让固态等于不可控的可控集成电路的安全。 美国能源部的一项研究发现，全固态电池因为锂枝晶引发短路的温度比传统锂离子电池更高，而热量的释放可能会通过易燃包装或者附近的其他材料而起火；并且当固态电解质层因为各种原因而完整性受损的时候，反应更是会释放巨大的热量。有趣的是，QuantumScape公司的万圣节活动上，连续很多年都会有人假扮成一个锂枝晶形状的怪物。 更值得人们关注的是，QuantumScape采用的氧化物电解质硬度太高，不得不增加凝胶电解质来改善界面，而这样做将会降低固态电池的本征安全性。尤其是氧化物片，由于金属锂沉积的临界电流密度很小，在未来使用中将很容易发生短路。 不仅如此，量产后也仍有许多问题没有解决。虽然氧化物基电解质这种材料在空气中具有更好的稳定性，但对制造工艺要求很高，需要800摄氏度以上的高温烧结才可以致密成型，对于高性能大尺寸、超薄和无显著缺陷的陶瓷制备工艺毫无疑问有着极高的复杂性要求，对电池原材料的规模化制造生产能力带来了更大的挑战。 在生产环境和原材料纯度方面，全固态电池的要求是比传统锂电池更高。批量生产大尺寸的电解质薄膜可能存在困难，因此全固态电池的量产初期只能小规模生产，用于一些对成本容忍度更高的领域。韩国新能源研究机构 SNE报告指出，即便到了量产阶段，全固态电池的成本至少也是锂离子电池的两倍，跟新能源汽车行业追求的“降本”背道而驰。 （编辑：汽车网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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