固態(tài)電池已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注，并有望引領(lǐng)下一波鋰電池的發(fā)展。小軟包電池?zé)o疑是最匹配的未來(lái)電池技術(shù)發(fā)展方向。

 

固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)

報(bào)告顯示，目前有3033條新能源汽車缺陷舉報(bào)線索，反映出 “動(dòng)力電池過(guò)熱起火 “和 “電控系統(tǒng)故障 “仍占很大比重，是新能源汽車的首要安全隱患。

鋰電池起火的主要原因是電解液。電解液對(duì)溫度非常敏感。它在高溫下容易分解，腐蝕性強(qiáng)，易燃，容易泄漏。特別是鋰的進(jìn)化反應(yīng)很容易造成短路。

相比之下，固態(tài)電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全。它采用幾乎不易燃的固體電解質(zhì)作為導(dǎo)電介質(zhì)，降低了電池組對(duì)溫度的敏感性，并有效地阻隔了正負(fù)極，具有良好的絕緣性。

 

 

除了安全方面的天然優(yōu)勢(shì)外，固態(tài)電池的另一個(gè)主要方面是性能。

新能源汽車一直朝著高續(xù)航能力的道路發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要具有更高能量密度的鋰電池。在液體鋰電池技術(shù)的固有瓶頸下，很難實(shí)現(xiàn)未來(lái)的能量密度目標(biāo)。從未來(lái)鋰電池的高能量密度技術(shù)發(fā)展路徑來(lái)看，固態(tài)電池?zé)o疑更適合于大規(guī)模應(yīng)用。

使用固體電解質(zhì)可以改變現(xiàn)有的正負(fù)極系統(tǒng)，使用更高比容量的材料作為正負(fù)極。通過(guò)在負(fù)極使用金屬鋰，在正極使用高電位材料，電化學(xué)窗口可以達(dá)到5V以上。鋰的比容量高達(dá)3860 mA h/g，是石墨的10倍以上，是三元高鎳陰極的17.5倍。

 

 

目前使用的，或接近商用的固態(tài)電池電解質(zhì)有三種，即聚合物、硫化物和氧化物。最近，中國(guó)科技大學(xué)合成了一種新的固態(tài)電解質(zhì)–氯化鋯鋰，其成本降低了94%。

安全、性能和成本是鋰電池推廣的三個(gè)核心要素。在這三個(gè)方面，固態(tài)電池已經(jīng)顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)。毫無(wú)疑問(wèn)，未來(lái)鋰電池的主流技術(shù)路線是屬于固態(tài)電池的。

目前，固態(tài)電池技術(shù)仍處于一片藍(lán)海之中。電解液、正極等材料還沒有出現(xiàn)顛覆性的替代產(chǎn)品，也沒有形成產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。這是先行者獲得優(yōu)勢(shì)的最佳時(shí)機(jī)。

 

 

然而，如何識(shí)別具有發(fā)展前景和潛力的固態(tài)電池企業(yè)，是投資者面臨的一個(gè)難題。

 

小軟包電池

傳統(tǒng)的鋰電池和固態(tài)電池包裝有三種工藝：軟裝、方形和圓柱形。層壓工藝生產(chǎn)的小軟包電池，內(nèi)部變形、彎曲或斷裂的概率很低。

此外，軟包電池的鋁塑膜外殼也不硬。一旦電池受熱失控，熱量一般會(huì)先突破鋁塑膜包裝，帶走大量熱量，防止電池爆炸。

在相同容量下，較輕的鋁塑膜外殼使整個(gè)電池比鋼殼鋰電池輕40%，比鋁殼鋰電池輕20%。因此，小軟包電池的能量密度將比鋼殼三元鋰電池高40%。

 

 

軟包電池贏得了下游汽車廠商的青睞，大眾、奔馳等車企都用軟包電池配置了多款主流車型。以孚能科技為代表的軟包電池企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的努力，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并成功進(jìn)入戴姆勒A的供應(yīng)體系。

2021年，孚能科技在中國(guó)動(dòng)力電池制造商中排名前十。在中國(guó)的軟包電池和三元軟包電池的裝機(jī)容量方面，孚能科技連續(xù)保持第一的位置。

 

總結(jié)

在固態(tài)電池技術(shù)的進(jìn)步上，從政府到企業(yè)，都不遺余力。

包括寶馬、奔馳、大眾等汽車集團(tuán)都將固態(tài)鋰電池作為其下一代電動(dòng)汽車電池的技術(shù)方向。在政府層面，歐盟國(guó)家聯(lián)合投資32億歐元，并從私人投資者那里籌集50億歐元用于發(fā)展固態(tài)電池。

美國(guó)、日本和韓國(guó)也宣布了對(duì)固態(tài)鋰電池發(fā)展的支持政策和補(bǔ)貼。

 

 

中國(guó)提出了加強(qiáng)固態(tài)電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的要求。由東風(fēng)汽車和贛鋒鋰業(yè)聯(lián)合開發(fā)的首批50輛東風(fēng)-贛鋒高比能量固態(tài)電池車在江西省新余市交付使用。在這種情況下，固態(tài)電池未來(lái)的確定性是毋庸置疑的，甚至已經(jīng)開始提速。