全固态电池电池实在有着巨大的性能优点

本周,锂离子电池之父Goodenough在nature的子刊electronics上刊文,叙述了可充电锂电池的发明历史,并预测将来锂离子电池的发展方向.

在Goodenough看来,当前的锂离子电池体系较之当初已经取得了巨大的进步,但依旧难以满足消费者对电动车的性能需求,而全固态电池是处理这一困境非常有效的选择.

事实上,作为众多"下一代锂离子电池技术"中拥护者最多的技术方向,全固态电池电池实在有着巨大的性能优点.

北京卫蓝新能源科技有限公司总经理俞会根曾表示,固态电池具备十大性质:有望抑制锂枝晶,不易燃烧、不易爆炸,无继续界面反应,无电解液泄露、干涸问题,高温性能更好,无胀气,原材料纯度要求降低,正极选择面宽,非活性物质体积量减少,电芯内部可串联.

当然,全固态电池的缺陷也比较分明,目前主要瓶颈主要体现为固态电解质的导电率、内阻、界面阻抗及相容性等等.因此,现阶段各大企业的研发重点是固态聚合物电解质、无机固体电解质的设计及制备技术,固/固界面构筑及稳定化技术;并在此基础上完善电池加工工艺及专用设备的研究,来实现产品的量产.

而从产业化的角度的来看,当前仅有法国博洛雷的2900台固态电池汽车进行商业化运营,其他企业均在加快量产固态电池的步伐,有不少企业宣称已取得冲破性进展,规模化量产时间节点聚集在2025年左右.

2025年对于锂电技术发展而言,说早也早,说晚也还比较晚,很难保证2025年真的就是固态电池的天下.毕竟其他电池技术的发展也并不落后,比如以日本东芝为代表的快充电池、以三星为代表的石墨烯电池以及同样如火如荼的燃料电池都有可能成为电动车的主力动力来源.详尽要怎么样,还要看各家技术的研发进展.

下面就来看看本周锂电行业都是什么新技术和大事件吧.

1、韩国锂离子电池材料新冲破,电动车里程数倍增

由韩国能源研究所(KoreaInstituteofEnergyResearch)JangBo-yoon博士率领的团队宣布,已成功开发了硅氧纳米粉末,车用电池容量可因而倍增,在用做锂离子电池的阴极材料后,可让电动车单次充电的里程数增加一倍之多.预计明年1月就可量产,电动车单次充电可行驶500公里.

更特别的是,由于采用了低成本的硅材料(每公斤只要价2-3美元)以及感应发热器,其成本仅是日本竞争品的30-50%.

研发人员正在跟某家企业共同开发新产品,最快明年1月量产,供应包括特斯拉(TeslaInc.)在内的全球电池制造商所需.

点评:应当是吹牛无疑了.寿命、能量密度、倍率等性能都语焉不详,只是单单谈论续航里程,熟悉电动力电池的人应当明白,这个数据根本没有任何意义,更何况明年才可能量产出来的正极材料,使用到电池上又是多少年以后的事情了,彼时,500km的续航是不是还有竞争力,就很难说了.

2、中鼎集成动力电池加工智能化物流技术获冲破

由无锡中鼎集成技术有限公司自主研发的"动力锂电池加工智能化物流成套系统"日前通过科技成果验收.评价委员会认为该项目成果填补了国内新能源动力电池智能化加工物流集成系统的空白,在锂电池加工物流装备技术及加工管控集成技术范畴处于国内领先水平.

"该项目实现了锂离子电池各加工工序之间的物流自动化与信息同步化,实时地采集加工过程的相关信息,建立了产品质量追溯体系."评价委员会认为,尽管新能源动力锂离子电池的出产工艺日臻成熟,但由于系统集成与成套化程度还较低,至今仍未形成自动化、标准化的安全加工流程.

本项目的顺利实行将提升新能源动力锂离子电池加工过程的自动化和智能化水平,并促使和加快该行业的标准化建设.此外,该项目打破国外技术垄断,对促使我国动力锂离子电池上下游产业链的整体发展、全面提升智能制造行业的技术水平具有紧要意义.

点评:当前的锂电产业,几乎每条产线都在给自己贴上智能制造的标签,但事实上,国内的智能制造普遍都很低级,所谓的大数据和信息化大多还只是一个概念,主要目标都体今朝自动化上.但在国外,很多产线则是真正量化了所有因素(包括环境),使其成为加工工艺的一部分,这是国内需要正视的差距.

3、国产燃料电池寿命冲破5千小时

由中科院大连化物所持股企业新源动力股份有限公司(以下简称"新源动力")所开发的HYMOD?-300型车用燃料电池电堆模块,采用高稳定性、高性能的"膜基催化层膜电极设计"和高可靠性的"复合双极板结构",经寿命探测和整车使用验证,冲破了车用燃料电池5000小时的耐久性难关,成为我国首例自主研发的超越5000小时耐久性的燃料电池产品.同时,该产品还实现了电堆在-10℃环境下的低温启动,以及在-40℃下的储存.

作为新能源汽车发展的紧要方向,氢燃料电池汽车技术经过二十年的研发和验证,已经开始步入商业化导入期,国际各大车企陆续聚集投放氢燃料电池商业化车型.燃料电池电堆是燃料电池汽车的核心部件,其耐久性和可靠性是燃料电池汽车实际使用的关键问题.依据美国DOE提出的燃料电池商业化技术要求,燃料电池电堆的耐久性需要达到5000小时.

新源动力研发的HYMOD?-300型燃料电池电堆模块冲破了此项难关,具有优异的工程可靠性,目前已经成功使用于我国的燃料电池汽车:包括我国首款登录工信部公告目录的燃料电池轿车——荣威750燃料电池轿车,以及我国首款、全球第四款商业化的燃料电池汽车——上汽大通FCV80.

点评:别看国内燃料电池风起云涌,但几乎都局限在客车范畴,乘用车范畴的新闻寥寥无几,其原由就是乘用车与商用车所用的燃料电池发动机完全不是一个体系,技术难度天壤之别.5000小时使用寿命是乘用车的燃料电池技术分水岭,国内能做到的非常少.单论技术,新源动力实在是国内燃料电池做的最好的,但其实用性要怎么样,还要经过时间的检验.

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