固態電池技術最新突破 2021全固態電池商業化未來前景

• 2021年7月23日 HuangJiang來源：新浪 309 13
• 繁體

經過近十年的快速發展，液態鋰離子電池雖在不斷提升能量密度，但是也面臨著不少安全風險。固態電池中的固態電解質，可以杜絕液態電解質帶來的“易燃易爆炸”與漏液等問題，實現安全儲能。中國科學技術大學馬騁教授團隊設計并合成了一種同時具有成本與性能優勢的鋰電池固

固態電池技術最新突破 2021全固態電池商業化未來前景

我國研發出質優價廉新型鋰電池固態電解質，全固態電池商業化更進一步。傳統商用鋰電池采用有機液態電解質，在具有體積小容量大、使用壽命長等優點的同時，其熱失控之后的起火、爆炸問題卻成為一大安全隱患。而固態電池中的固態電解質，可以杜絕液態電解質帶來的“易燃易爆炸”與漏液等問題，實現安全儲能。未來我國固態電池前景怎么樣？

據媒體報道，中國科學技術大學馬騁教授團隊設計并合成了一種同時具有成本與性能優勢的鋰電池固態電解質。該工作克服了固態電解質材料生產成本和綜合性能難以兼得的瓶頸，使得全固態電池的商業化不再只是遙不可及的“鋰”想。該成果刊發在7月20日的《自然·通訊》期刊。

而生產成本的大幅降低并沒有以犧牲性能作為代價。在離子電導率、可變形性、與高電壓正極的相容性等方面，氯化鋯鋰很好的繼承了氯化物固態電解質相對于其它固態電解質的優勢，由其組成的全固態電池的循環性能甚至遠遠超過基于硫化物和氧化物固態電解質的同類電池。

氯化鋯鋰同時在生產成本及綜合電化學性能方面具備顯著優勢，這在固態電解質中是十分罕見的，它的發現為商業化量產全固態電池克服了重大挑戰。

經過近十年的快速發展，液態鋰離子電池雖在不斷提升能量密度，但是也面臨著不少安全風險。

7月18日上午11點左右，杭州玉皇山山莊附近，一輛電動車在行駛過程中突然燃起大火，說是起火，其實用“爆燃”來描述更準確些。半秒鐘都不到全車就變成了一大團熊熊烈焰。車上的乘員根本沒任何反應時間就被火勢吞沒……

事發后，電動車的安全問題再次引起了全國大討論。今年我國電動車電瓶爆燃導致的悲劇已經不是一次兩次了!從5月成都電梯內電瓶爆燃傷人致嬰兒終身殘疾，到我國出臺法規禁止高層建筑樓道飛線充電……其實正是反映出人們越來越在意電動車的安全問題了。

除了安全性，液態鋰離子電池的能量密度也存在天花板。按照我國《節能與新能源汽車技術路線圖》提出的目標，到2020年純電動汽車動力電池的能量密度目標為300Wh/kg，2025年目標為400Wh/kg，2030年目標為500Wh/kg。然而，受制于現有體系架構和關鍵材料影響，鋰離子電池能量密度普遍在240-260Wh/Kg之間，要突破300Wh/kg難度極大。

從電池結構本身來講，使用固體電解質的固態電池具有不可燃、不腐蝕、不揮發、不漏液等優勢，可極大確保電池的安全性。其次，用金屬鋰做負極的固態電池可匹配高電壓正極材料，進一步提升能量密度。另外，固態電池的封裝相對簡單，能省掉電池包外殼、冷卻等系統，同時可實現電池柔性化、異形化，根據不同應用場景設計不同形狀，靈活性更強。此外，循環壽命長、工作溫度范圍寬、電化學窗口寬、回收方便等也是固態電池所具備的特性。

中國汽車動力電池產業創新聯盟(下稱動力電池聯盟)近日發布的數據顯示，2020年上半年我國鋰離子電池產量累計值達715330.4萬只，期末產量比上年累計增長1.3%。

2021年上半年，國內磷酸鐵鋰動力電池產量達到37.7 GWh，超過三元動力電池36.9 GWh的總產量。動力電池專指用于為新能源汽車提供動力來源的電池。按照正極材料的不同，動力電池可分為磷酸鐵鋰電池和三元電池兩大技術路線。相比三元電池，磷酸鐵鋰在安全性和成本方面更有優勢，不過其能量密度相對較低，因此無法為新能源車提供三元電池那樣強的續航能力。未來更安全的固態電池的商業化將逐步占領鋰電池市場。

欲了解更多中國固態電池行業發展分析，可點擊中研普華《2021-2026年中國固態電池行業發展分析及投資戰略研究報告》

• 相關深度報告REPORTS

  

  2021-2026年中國固態電池行業發展分析及投資戰略研究報告

  固態電池是一種電池科技。與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。本報告由中研普華的資深專家和研究人員通過長期周密的市場調...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡