固态电池是一种新型的电池,它使用固态电解质来替代传统锂离子电池中的电解液。这种电池的优点在于其更高的性能,因此被视为未来电池技术的发展方向。
根据电解质固化的程度,固态电池可以分为两种类型:半固态电池和全固态电池。固态电解质的组分多种多样,主要包括聚合物固态电解质、氧化物固态电解质、硫化物固态电解质以及卤化物固态电解质。
在能量密度方面,硫化物固态电池的全固态锂电池的能量密度约为目前广泛商用锂离子电池的4倍。此外,硫化物固态锂电池的高容量、低经济成本和可大规模加工性等特点,非常适合用于新能源汽车动力电池的发展。
资料来源:中国汽研
资料来源:中国汽研
固态电池是一种新型的电池技术,它使用固态电解质代替了易燃、易爆的有机电解液,从而提高了电池的安全性和稳定性。同时,固态电池的正、负极材料可以沿用液态锂电池的材料体系,这使得固态电池在技术上更加成熟,并且具有更大的升级空间。
因此,固态电池被广泛认为是下一代电池技术,成为了许多企业竞相研发的重点。
2023年9月7日,中科固能在江苏常州举行硫化物全固态电解质生产基地项目签约仪式。该项目一期总投资10亿元,进行全固态硫化物电解质材料大批量生产,预计2025-2026年具备满产能力,同年将开启硫化物固态电解质膜、原材料、全固态电芯小试。
9月14日,瑞逍科技硫化物全固态电解质生产基地项目签约落户衢州市龙游经开区。据介绍,该项目总投资13亿元,进行硫化物系全固态电解质材料规模化生产,同时在生产设备、工艺流程方面形成标准。而根据项目规划,预计2025年建成并达到百吨级全固态电解质生产能力,2028年实现年产6000吨全固态电解质的目标。
2023年10月,清陶能源与内蒙古乌海市人民政府、海勃湾区人民政府签约投资协议:清陶能源将在乌海市投建固态电池零碳产业园区,项目总投资70亿元,分三期建设,建成后将具备零碳制造的5万吨固态电池专用正极材料产能,以及低碳制造的10GWh固态电池电芯及PACK产能。
2023年11月2日,山东金启航20GWh固态电池乐陵生产基地项目启动发布会在乐陵举行。该项目总投资116亿,分两期进行建设,主要生产固态电解质关键材料、电池电芯、固态电池及逆变器等产品。
2023年12月12日,广汽埃安表示,2026年,全固态电池将在因湃产线量产,并率先搭载于昊铂品牌车型。
2023年12月25日,长安汽车与赣锋锂业发布公告,双方进联手研发固态电池,并预计从2025年开始,逐步量产应用固态电池。
随着全球对环保和可持续发展的日益重视,新能源汽车成为了汽车行业的发展趋势。在未来几年,车企将全面进军新能源汽车领域,国内外龙头企业纷纷将发展新能源列入既定战略。其中,固态电池作为下一代电池技术,被许多车企看好并积极布局。
国外车企如宝马、丰田汽车和日产汽车等,已经积极计划推出搭载全固态电池的纯电动汽车。这些车企在固态电池的研发和生产方面都进行了大量的投入,旨在抢占新能源汽车市场的先机。
在国内,蔚来、上汽集团和广汽埃安等车企也在持续追加对固态电池的研发投资。这些企业不仅在固态电池的研发上积极投入,还通过与电池企业的合作来加速固态电池的量产和应用。
2023年1月,工业和信息化部等六部门印发《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,明确提出加快固态电池的研发与应用,加强固态电池标准体系的研究。
8月25日,工业和信息化部等七部门印发《汽车行业稳增长工作方案(2023—2024年)》,明确支持固态电池技术攻关和推广应用。12月29日,国家发改委公布《产业结构调整指导目录(2024年本)》,鼓励发展半固态和全固态锂电池。
当前,发展全固态电池仍面临较大挑战,其中成本和安全问题是两个主要难点。
首先,成本问题是一个重要的制约因素。由于固态电池的部分原材料尚未实现量产,且整体产业链尚不完善,导致电池制造成本较高。此外,固态电池的制造工艺需要特定的设备,如烧结、真空、干燥房、特定气氛等,这些环节会增加固态电池的制造成本。因此,要实现固态电池的大规模量产,需要克服高成本的问题。
其次,安全问题也是固态电池发展的一大挑战。硫化物固体电解质的电化学窗口窄,与正负极的界面稳定性较差,且对水分非常敏感,与空气中的微量水即可发生反应,释放有毒的硫化氢气体,并存在燃烧、爆炸等安全隐患。因此,要确保固态电池的安全性,需要解决这些问题。
尽管面临这些挑战,随着科研人员的不懈努力,未来全固态电池的发展前景仍然值得期待。随着技术的不断进步和产业的发展,相信会有更多优秀的相关技术问世,为全固态锂电池的发展提供更强大的支持。同时,政府和企业在政策支持和技术研发方面也需要加大力度,共同推动全固态电池的发展。
内容来源:NEICVS-EXPO
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