雷諾或?qū)⒂?025年推出無(wú)鈷固態(tài)電池 固態(tài)電池商用前景引關(guān)注
發(fā)布時(shí)間：2020-09-07 15:28:14 來(lái)源：上海華千電氣有限公司
“雖然現(xiàn)在全固態(tài)電池應(yīng)用于新能源汽車(chē)的技術(shù)還不夠成熟，但是，目前中國(guó)和日本在全固態(tài)電池研發(fā)方面都走在世界前列，也最有希望率先做出量產(chǎn)全固態(tài)電池?！?/p>
近年來(lái)，鋰電池安全事故頻發(fā)，多個(gè)電動(dòng)汽車(chē)品牌屢次發(fā)生“自燃”事件，引發(fā)公眾對(duì)鋰電池安全性的擔(dān)憂(yōu)。在此背景下，越來(lái)越多的企業(yè)把目光投向了更輕、更安全且充電更快的固態(tài)電池。
日前，雷諾汽車(chē)高級(jí)副總裁吉爾斯·諾曼德就公開(kāi)表示，到2025年，雷諾旗下電動(dòng)汽車(chē)可能會(huì)使用鈷含量為零的固態(tài)電池。據(jù)悉，新一代的固態(tài)電池產(chǎn)品將由電池公司IonicMaterials提供技術(shù)支持，該公司將在美國(guó)密歇根州Romulus電池工廠制作固態(tài)電池，并擬于今年年底前進(jìn)行OEM測(cè)試。
為規(guī)避資源制約而研發(fā)無(wú)鈷電池
事實(shí)上，早在2018年初，雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟就已在無(wú)鈷固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)行了布局。彼時(shí)，其設(shè)立了10億美元風(fēng)投基金，首個(gè)投資即為IonicMaterials公司的無(wú)鈷固態(tài)電池研發(fā)。同年3月，豐田及雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟還分別表示，擬在2022年至2025年間推出搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)。
“從技術(shù)角度看，目前傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度已達(dá)到上限，很難再有突破。同時(shí)，由于傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池中的隔膜和電解液占用較大，且液態(tài)電解質(zhì)在高溫下會(huì)產(chǎn)生氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒等安全問(wèn)題，所以，目前既能達(dá)到高能量密度又能兼容高安全性的固態(tài)電池正逐漸成為動(dòng)力電池技術(shù)未來(lái)發(fā)展的重要方向?！逼?chē)分析師沈建斌告訴記者，固態(tài)電池使用的是固體電極和固體電解質(zhì)，其不僅可以有效減少電池的體積和質(zhì)量，同時(shí)還能有效提升電池的能量密度。“這是針對(duì)當(dāng)前鋰電池高能量密度和高安全性相矛盾的特點(diǎn)延伸出來(lái)的技術(shù)路線，安全指數(shù)更高，因而獲得車(chē)企的青睞不足為奇?！?/p>
記者注意到，雷諾汽車(chē)計(jì)劃使用的是零含鈷量固態(tài)電池，而這與普通的固態(tài)電池又有何區(qū)別？“鈷是目前鋰離子電池中所必需的貴金屬，但其產(chǎn)量稀少，過(guò)于依賴(lài)它勢(shì)必會(huì)影響到未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展?！鄙蚪ū筇寡?，雷諾選擇零含鈷量固態(tài)電池，或是為了消除對(duì)鈷的依賴(lài)，更好地降低成本和避開(kāi)資源制約。
據(jù)了解，目前布局無(wú)鈷電池的車(chē)企并不止雷諾一家。松下就曾在2018年宣布，計(jì)劃在2-3年內(nèi)將大規(guī)模生產(chǎn)的電池鈷含量降低一半。而特斯拉CEO馬斯克也同樣表示過(guò)，想要將鈷的使用量直接降為零。“這是車(chē)企在布局和規(guī)避鈷資源的制約?！鄙蚪ū蟊硎?。
技術(shù)成熟度仍待加強(qiáng)
作為動(dòng)力電池未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向，盡管目前固態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)得到突破，但業(yè)內(nèi)卻普遍認(rèn)為，由于目前的生產(chǎn)制備成熟度還有待加強(qiáng)，規(guī)模化、自動(dòng)化的生產(chǎn)線還需要進(jìn)一步研發(fā)，固態(tài)電池距離產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化還有一定的距離。
“當(dāng)前市面上的固態(tài)電池，通常是有機(jī)電解液里面加了一些固態(tài)，或者是在固態(tài)里面加了有機(jī)電解液，安全性好不好，取決于液態(tài)電解液所占比例的多少。想要高安全性，還是全固態(tài)電池更安全，但全固態(tài)電池是一個(gè)非常困難的研究方向?！鼻迦A大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室主任馮旭寧坦言。
“用戶(hù)希望電池的導(dǎo)電率特別高，因?yàn)檫@樣鋰離子傳輸?shù)每欤斐浜头烹娔芰蜁?huì)比較好。好比我們拿一杯電解液和一塊硬的固體去測(cè)它們的導(dǎo)電率，液體電解質(zhì)的導(dǎo)電性明顯好于固態(tài)電解質(zhì)。因此，長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有太多人關(guān)注固態(tài)電池?！瘪T旭寧進(jìn)一步解釋。
除了技術(shù)上的不成熟，成本偏高也是目前制約固態(tài)電池發(fā)展的因素之一?！霸谝?guī)?；a(chǎn)和使用之前，固態(tài)電池的成本肯定是比較高的，但未來(lái)其成本還是能降下來(lái)的。因?yàn)閺碾姵厣a(chǎn)的發(fā)展歷程來(lái)看，如果它能夠滿(mǎn)足所有的性能要求，成本下降指日可待。”馮旭寧表示。
“雖然現(xiàn)在全固態(tài)電池應(yīng)用于新能源汽車(chē)的技術(shù)還不夠成熟，但是，目前中國(guó)和日本在全固態(tài)電池研發(fā)方面都走在世界前列，也最有希望率先做出量產(chǎn)全固態(tài)電池?！瘪T旭寧表示，未來(lái)想要實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的固態(tài)電池顯然是有可能的。