當(dāng)液態(tài)電池發(fā)展到一定瓶頸時(shí),必定會有新技術(shù)的出現(xiàn),而在這些新技術(shù)中固態(tài)電池又是大熱門。
日前,北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司(下稱“衛(wèi)藍(lán)新能源”)副總經(jīng)理向晉在2021第二屆下一代電池技術(shù)與市場應(yīng)用研討會上表示,目前,液態(tài)電池要想達(dá)到我國對于電池提出的宏大指標(biāo)來說已經(jīng)非常困難,為了達(dá)到國家技術(shù)指標(biāo),業(yè)內(nèi)目前認(rèn)為要開發(fā)下一代的電池技術(shù)體系,其中就包括固態(tài)電池。
公開資料顯示,按照我國《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》,到2020年,純電動汽車動力電池的能量密度目標(biāo)為300Wh/kg,2025 年目標(biāo)為400Wh/kg,2030年目標(biāo)為 500Wh/kg。
而比亞迪刀片電池(磷酸鐵鋰電池)能量密度只有140Wh/kg,而三元鋰電池中的能量密度“王者”811電池理論能量密度也只有270Wh/kg以上,但811電池也因?yàn)榘踩詥栴}經(jīng)常被詬病。
雖然目前不少動力電池宣稱已經(jīng)突破300Wh/kg,但毫無疑問可以看到,液態(tài)電池的發(fā)展卻是已經(jīng)到了瓶頸期;另一方面,如何平衡動力電池安全性和高能量密度已經(jīng)成為了行業(yè)亟待解決的問題。
在這樣的背景下,固態(tài)電池成為了資本和各大車企都在追捧的動力電池技術(shù)路線。1月9日,蔚來汽車在Nio Day上發(fā)布了150kWh的固態(tài)電池,其能量密度達(dá)到360Wh/kg,蔚來汽車表示搭載新固態(tài)電池的車輛續(xù)航可達(dá)上千公里,將于2022年量產(chǎn)。
蔚來汽車的這番動作馬上引起了資本市場的關(guān)注,掀起了固態(tài)電池概念股票大漲潮;除此之外,其他廠商也紛紛跟進(jìn)宣布了有關(guān)固態(tài)電池的進(jìn)展。3月15日,大眾汽車在其首屆“Power Day”上表示,未來汽車的動力電池的終極目標(biāo)形態(tài)將會是固態(tài)電池;緊接著,贛鋒鋰業(yè)和蜂巢能源也宣布跟進(jìn)固態(tài)電池的投產(chǎn)與研發(fā)。
當(dāng)然,上述企業(yè)所說的固態(tài)電池更準(zhǔn)確來說是半固態(tài)電池,目前業(yè)內(nèi)廣泛地將半固態(tài)電池和全固態(tài)電池統(tǒng)稱為固態(tài)電池。
在向晉看來,固態(tài)電池是一個(gè)解決動力電池安全性和高能量密度矛盾的可行路線。
向晉表示,在整個(gè)熱失控的過程中,電解液其實(shí)扮演了一個(gè)非常重要的角色,如果我們能夠用不可燃或者可燃性很低的固態(tài)來替代液態(tài)電解質(zhì)的話,其實(shí)是可以減緩甚至阻斷熱失控過程的。另外,固態(tài)電池的能量密度也高于液態(tài)電池。
至于固態(tài)電池發(fā)展的路線,向晉補(bǔ)充道,全固態(tài)電池是未來發(fā)展的最終方向,但目前我們認(rèn)為半固態(tài)電池其實(shí)是一個(gè)比較理想的選擇。半固態(tài)電池可以兼容現(xiàn)有液態(tài)電池的工藝設(shè)備和材料,能夠使半固態(tài)電池以比較低的成本量產(chǎn),這是滿足市場需求的一個(gè)基本條件。而全固態(tài)電池的商業(yè)化和量產(chǎn)則還有很多難題待解。
向晉認(rèn)為,半固態(tài)電池實(shí)際上已經(jīng)開始量產(chǎn)了,在5年之內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)。至于全固態(tài)電池則需要5-10年才有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。
《國際金融報(bào)》記者獲悉,衛(wèi)藍(lán)新能源已經(jīng)于去年實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池的量產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)了批量的銷售。衛(wèi)藍(lán)新能源之所以能盡快實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池的量產(chǎn),是因?yàn)榇笠?guī)模地沿用了現(xiàn)有的液態(tài)電池的裝備和工藝。
據(jù)悉,衛(wèi)藍(lán)新能源80%-90%的工藝和設(shè)備都是沿用液態(tài)電池的,只有10%-20%的工藝和設(shè)備是不一樣的,包括固態(tài)電解質(zhì)膜的引入、負(fù)極一體化的工藝等,因?yàn)檫@些工藝與傳統(tǒng)液態(tài)電池有較大區(qū)別。而選擇這樣做法的并不僅衛(wèi)藍(lán)新能源一家,寧德時(shí)代也采取了這樣的方式。
據(jù)悉,衛(wèi)藍(lán)新能源成立于2016年8月,專注于混合固液電解質(zhì)鋰離子電池與全固態(tài)鋰電池研發(fā)與生產(chǎn)。