未來在日本和我國,誰將能成為固態(tài)鋰電池一哥

來源：存能電氣  日期：2020-07-01 16:38  瀏覽量：次

未來在日本和我國，誰將能成為固態(tài)鋰電池一哥？進(jìn)年來，很多國內(nèi)外企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的重心集中到固態(tài)鋰電池上。如果在相同能量下，用固態(tài)電解質(zhì)取代電解液和薄膜，固態(tài)鋰電池更薄且體積更小，更輕便。而且使用固態(tài)鋰電池后，能夠解決很多的新型高性能電極材料與現(xiàn)有的電解液體系之間兼容性的問題。目前，我國和日本在固態(tài)電池布局速度上處于領(lǐng)先地位，未來在日本和我國，誰將能成為一哥？

未來在日本和我國，誰將能成為固態(tài)鋰電池一哥？

據(jù)悉，日本鋰電池技術(shù)與評(píng)估中心財(cái)團(tuán)從日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省那里獲得了1400萬美元的資金支持，最終目標(biāo)是在2030年之前共同研發(fā)出一種能夠支持800公里續(xù)航里程的電池。

此前，固態(tài)鋰電池在成本、密度和熱穩(wěn)定性方面都較目前的鋰電池有巨大優(yōu)勢，未來將主應(yīng)用于長續(xù)航的電動(dòng)汽車，將是汽車工業(yè)的新希望。固態(tài)鋰電池的專利有一半來自日本，其中豐田的全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)件數(shù)位居世界之首。除此之外，日本在電解質(zhì)材料的開發(fā)等方面領(lǐng)先世界。

在固態(tài)鋰電池上游材料研發(fā)上，愛發(fā)科整理了鋰電池材料技術(shù)發(fā)展路線，聚焦在負(fù)極的鋰金屬材料和固態(tài)的電介質(zhì)材料開發(fā)。目前，鋰電池的負(fù)極材料主要還是石墨的，采用金屬鋰成膜的負(fù)極材料，整個(gè)電池容量將提高到10倍以上。在中國，電池廠商方面2017年8月比亞迪申請(qǐng)了一種固態(tài)鋰電池正極復(fù)合材料及固態(tài)鋰電池發(fā)明專利。

2018年1月，比亞迪在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，公司正在積極推進(jìn)固態(tài)電池項(xiàng)目商用。國軒高科早在去年的11月對(duì)外表示，已著手研發(fā)固態(tài)鋰電池及固態(tài)電解質(zhì)。寧德時(shí)代在聚合物固態(tài)鋰金屬電池和硫化物基固態(tài)電池方向分別開展了相關(guān)的研發(fā)工作并取得了初步進(jìn)展。今年3月，國軒高科在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，公司半固態(tài)電池技術(shù)已處于實(shí)驗(yàn)室向中試轉(zhuǎn)換階段。

有信息稱，青島“青能I號(hào)”固態(tài)鋰電池系統(tǒng)隨中科院深淵科考隊(duì)遠(yuǎn)赴馬里亞納海溝執(zhí)行TS03航次科考任務(wù)，為“萬泉”號(hào)深淵著陸器控制系統(tǒng)及CCD傳感器提供能源，順利完成萬米全海深示范應(yīng)用。這標(biāo)志著我國已經(jīng)完全突破海深電源技術(shù)瓶頸，掌握了全海深電源系統(tǒng)的核心技術(shù)，并成為繼日本之后，世界上第二個(gè)成功應(yīng)用全海深鋰二次電池動(dòng)力系統(tǒng)的國家。

使用固態(tài)鋰電池的“萬泉”號(hào)深淵著陸器累計(jì)完成9次下潛，深度均大于7000米，其中6次超過10000米，最大工作水深10901米，累計(jì)水下工作時(shí)間134小時(shí)，最大連續(xù)作業(yè)時(shí)間達(dá)20小時(shí)。據(jù)了解，大容量固態(tài)聚合物鋰電池“青能I號(hào)”的能量密度超過250瓦時(shí)/千克，500次循環(huán)容量保持80％以上，在多次針刺和擠壓等苛刻測試條件下保持非常好的安全性能。

固態(tài)鋰電池的好處與前景

與傳統(tǒng)鋰電池相比，固態(tài)鋰電池具有安全性能高、循環(huán)壽命長、能量密度高、耐受溫度范圍大、可柔性化等優(yōu)點(diǎn)，可解決目前傳統(tǒng)鋰電池面臨的安全性較差和續(xù)航里程短的問題，被認(rèn)為是下一代鋰電池的選擇。

目前固態(tài)鋰電池溫度較低的時(shí)候，內(nèi)阻比較大；材料導(dǎo)電率不高，功率密度提升困難；制造大容量單體困難；大規(guī)模制造中的正負(fù)極成膜技術(shù)還需進(jìn)一步研究等。有行業(yè)專家認(rèn)為：真正意義上的固態(tài)鋰電池技術(shù)現(xiàn)在仍不成熟；其中，固態(tài)鋰電池的固態(tài)界面接觸性是重要的技術(shù)難點(diǎn)，即電解質(zhì)與電極之間形成高電阻界面，還存在技術(shù)不確定性，未來還需要較長時(shí)間的科研攻關(guān)。

固態(tài)鋰電池作為鋰電池下一代的重要方向，從市場的角度來看，如果能夠量產(chǎn)使用將會(huì)很大程度上改變目前的電池市場格局；從應(yīng)用的角度來看，固態(tài)鋰電池結(jié)構(gòu)中沒有氣體和液體擁有高密度性、高安全性等無可比擬的優(yōu)勢。

在以上的數(shù)據(jù)分析比對(duì)，我們可以看出，日本國內(nèi)也非常重視固態(tài)鋰電池的發(fā)展，在固態(tài)鋰電池的相關(guān)專利以及材料研發(fā)投入確實(shí)領(lǐng)先于全球，但是我國也有明顯的優(yōu)勢，比如在國家政策支持發(fā)展力度上，以及企業(yè)的布局規(guī)模上都有別國無法比擬的優(yōu)勢。在未來到底誰將走在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域的一哥前沿？還需要時(shí)間和市場的檢驗(yàn)才能給出明確的勝負(fù)答案。