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摘要:國軒高科對外宣布,旗下全固態(tài)電池已開啟裝車路測。
近日,國軒高科對外宣布,旗下全固態(tài)電池已開啟裝車路測。
“去年發(fā)布的金石電池為手工樣件,目前國內(nèi)外公司展示的全固態(tài)電池也多是實(shí)驗(yàn)室級手工樣件,所以今年我們特地強(qiáng)調(diào),這是國軒第一條全固態(tài)電池中試線。0.2GWh在液態(tài)電池行業(yè)不足為奇,但對全固態(tài)電池來說,它已經(jīng)是一條很大的產(chǎn)線,代表的是一個質(zhì)的飛躍?!?據(jù)國軒高科全固態(tài)電池研發(fā)負(fù)責(zé)人潘瑞軍介紹,國軒高科首條全固態(tài)實(shí)驗(yàn)線正式貫通,100%線體自主開發(fā),實(shí)驗(yàn)線核心設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)100%,通過高精密涂布等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)高達(dá)90%的良品率。
國軒高科首席科學(xué)家朱星寶在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》采訪時表示,“三元(電池)來臨的時候,我們有技術(shù)但沒有大膽地推出,因?yàn)閲幰恢毕氚央姵刈龅冒踩覀冨e過了那個機(jī)會。當(dāng)半固態(tài)和全固態(tài)技術(shù)來臨的時候,重新評估了技術(shù)路線,不論哪種,都可以把三元的短處補(bǔ)上,可以兼容長續(xù)航、高安全。這種情況下,前幾年大力地布局,兩條路線都要走?!?/span>
值得注意的是,金石電池對外的電芯能量密度為350Wh/kg,系統(tǒng)能量密度可達(dá)280Wh/kg。
能量密度上限決定了電池的續(xù)航里程,通常而言,磷酸鐵鋰電池的能量密度在100~160Wh/kg(每千克電池所能存儲的能量)之間,三元鋰電池在150~350Wh/kg之間,固態(tài)電池則在400~900Wh/kg之間。
與傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池相比,全固態(tài)電池放棄了傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì),采用固態(tài)電解質(zhì)材料。根據(jù)電解質(zhì)區(qū)分,全固態(tài)電池的技術(shù)路線主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大類。
“硫化物性能好,但難量產(chǎn);聚合物性能稍差,但量產(chǎn)快。”某鋰電池廠技術(shù)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《鳳凰WEEKLY財經(jīng) 》除材料難題未攻克,結(jié)構(gòu)也是難題。相較于當(dāng)前主流的液態(tài)電池,固態(tài)電池由于采用固態(tài)電解質(zhì),導(dǎo)致離子電導(dǎo)率低,使電池充放電速度較慢和容量衰減較快,且相較于“固液”,“固固”接觸性和穩(wěn)定性更差。
“液態(tài)電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為,電池液包裹在電芯周圍;固態(tài)電池也是需要讓固態(tài)電解質(zhì)包裹在電芯周圍,同等壓強(qiáng)下‘固固’接觸不及‘固液’接觸?!睋?jù)前述技術(shù)負(fù)責(zé)人透露,目前要保證“固固”的緊密接觸需要外部極大的壓強(qiáng),但給外壁材料加壓,電池整體重量會急劇上升,反而有悖固態(tài)電池小重量、單位密度高的研發(fā)初衷。
此次國軒高科推出的金石固態(tài)電池,據(jù)其潘瑞軍透露,在電池材料創(chuàng)新上,硫化物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率提升60%,國軒高科硫化物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率達(dá)到16mS/cm(毫西門子每厘米),較2024年提升60%,通過最新的微納化加工技術(shù),將電解質(zhì)粒徑降低至100nm;同時,正負(fù)極材料的克容量也實(shí)現(xiàn)較大突破,目前高鎳單晶正極容量可達(dá)240mAh/g(電極材料的比容量),三維介孔硅負(fù)極容量可達(dá)1800mAh/g。
即使裝車路測,大規(guī)模量產(chǎn)仍是問題。
“各家電池廠商的全固態(tài)電池量產(chǎn)時間點(diǎn),將取決于其對于全固態(tài)電池能量密度的定位?!鼻笆鲭姵貜S技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,目前固態(tài)電池仍有不少技術(shù)仍需攻克,全固態(tài)電池量產(chǎn)的臨界點(diǎn)應(yīng)該在2027-2028年,再早的話是比較困難的。
潘瑞軍也認(rèn)為,“全固態(tài)電池到2030年大約是60~100個吉瓦時的產(chǎn)能,對(電池)行業(yè)而言(產(chǎn)能)只占3%。它并未大規(guī)模推廣,雖然價格可能較高,但是當(dāng)舊產(chǎn)能淘汰之后情況可能有所改善。舊體系被淘汰后,其價格仍然會降低,最終將接近甚至低于現(xiàn)有鋰離子電池的價格?!?/span>
來源:鳳凰周刊