三元锂电池|全固态电池的量产离我们还有多远

【 三元锂电池|全固态电池的量产离我们还有多远】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。
三元锂电池|全固态电池的量产离我们还有多远
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很多车企在开路尝试固态电池。比如前段时间东风汽车官宣,已经交付了50辆配备固态电池的风神 E70电动汽车,这事儿闹得沸沸扬扬。
有人说东风汽车对固态电池的研究在2018年就开始了,现在就量产真厉害;但有人说固态电池的应用还需要更久的时间,这事听起来有点“扯”。
今天我们就从固态电池发展的进度来分析和讨论,固态电池是什么,它的应用究竟离我们还有多远?
固态电池是什么?
有的人可能听过,传统的液态锂离子电池又被称为“摇椅式电池”。两端为电池的正负极,中间为液态的电解质,中间有隔膜防止正负极短路。锂离子像坐摇椅一样在正负极之间来回跑,摇过来摇过去就完成了充放电的工作。
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固态电池和三元锂电池最大的区别就在于取消了电解液,使用了固体电极和固体电解质。
这样的改变不仅能大大提升锂电池的能量密度,还能缩短充电时间。同样的电量,固态电池体积将变得更小。
据品驾/品玩采访某企业电池技术人员了解到,未来的固态电池能量密度将比现在的三元锂电池提升30%-50%左右。
更重要的是,固态电池取消了电解液和隔膜,锂电池就更安全了,更能有效降低自燃的概率了。可以说,全固态电池有望成为下一代动力电池的终极解决方案。
当然,上面提到了固态电池的一大重点就是要将电解液取代,换成固态电解质,同时也会取消隔膜。
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有趣的是,东风汽车在宣传固态电池电动车时,对其能量密度以及电池的性能只字未提。没有说比现在的三元锂电池提升了多少,更没有用行业比较流行的2170三元锂电池,或是松下Panasonic的4680电池做对比。
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从东风汽车发布的官方消息来看,其交付的50台风神 E70电动汽车搭载的固态电池是由江西赣锋锂电提供的,且宣称采用了固体电解质隔膜等固态材料。
不过也可以看到,它仍然采用了固体电解质隔膜。
据了解,赣锋锂业的固态电池采用的隔膜为固态柔性隔膜,电解质为半固态。这里也比较清晰了,和此前蔚来发布的固液混合电解质电池,它们还都算不上是严格意义上的固态电池。
不过,仍然不可否认赣锋锂业量产的固态柔性隔膜电池,确实也具有相当的技术前瞻性:相比纯液态电解质的锂电池,它也具有更轻薄、能量密度更高也更安全的优势。
而据了解,真正意义的固态电池(上文提到的全固态电解质的固态电池)目前尚没有一家车企实现商业化。
固态电池离我们有多远?
固态电池实际上已经提出了好多年,一直是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。