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半固态电池来临 中日韩三分天下地位不保?

北极星储能网  来源:起点锂电大数据    2019/3/4 8:28:52  我要投稿  

北极星储能网讯:摘要:体积小、安全性高、能量密度大等优点,是固态电池成为未来动力电池应用的主要方向之一。

(来源:微信公众号“起点锂电大数据” ID:weixin-lddsj 作者:柴山山)

2月27日,工信部培训中心专家张翔表示,固态电池将成为三元电池的颠覆者。

2月25日,瑞士联邦政府称,与德国科学家启动了一个为期三年的研究下一代电动汽车的动力电池项目。这些电池仅由固体组成,不再含有易燃液体电解质,即为固态电池。

看来,抢占固态电池高地已成为国际共识。

24M交付高密度半固态电池

巧的是,近日,美国半固态电池企业24M对外宣布,其首次向合作伙伴交付了可以用于商业目的的高能量密度半固态锂电池。

24M生产的半固态电池是由蒋业明博士在美国麻省理工学院材料系任教期间研发出的新型电池。据了解,这批半固态电池的能量密度超过280Wh/kg,比当下最先进的、能量密度为250Wh/kg的电池还要高出10%以上。

值得一提的是,这种半固态锂电池不仅单位体积传递电力是目前电池的10倍,而且成本仅为目前锂电池的三分之一。

另外,根据规划,24M认为未来其研发的半固态电池的能量密度完全可以达到350Wh/kg,甚至有潜力超过400Wh/kg。

24M对固态电池的布局由来已久。在麻省理工学院研究人员的支持下,2010年24M开始开发新型电池;2015年,他们首次使用半固态电解液展示新的电池设计,从而实现了更简单的设计降低了生产成本。

美国《技术评论》杂志报道称,该公司还在开发一种不同的解决方案,可以制造能够达到接近500Wh/kg能量密度的锂离子电池。24M表示他们已经证明,在实验室中使用这种方法可以实现350Wh/kg以上的密度。

资本及各国的关注

固态/半固态电池巨大的发展潜力同样引起了资本界的关注。今年年初,外媒报道称,24M获得了2180万美元(约1.5亿元)的D轮融资,该轮融资由日本两家企业界巨头京瓷集团和伊藤忠商事株式会社领投。加上最新一轮的投资,迄今为止该公司募资总额已经达到7180万美元(约4.9亿元)。

日本

日本巨头的投资自然不是突然的心血来潮。据起点锂电大数据记者了解,目前日本对半固态电池的布局较为全面,包括丰田、本田、松下等23家汽车、电池和材料企业,以及京都大学、日本理化学研究所等15家学术机构也在联合研发电动车全固态锂电池。

上个月,丰田汽车宣布,将于松下共同建设一家新的合资公司展开车用方形电池事业,合作内容包括丰田拟向新公司出资51%,松下出资49%,共同开发全固态电池。据了解,丰田已研究固态电池多年,按照其规划,将于本世纪20年代初实现全固态电池商业化。

中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事欧阳明高曾透露,日本为应对中国和韩国电池产业的崛起,据全国之力研发下一代固态电池,每年政府经费达到50-100亿日元。

中国

面对日本的强势布局,国内企业也并不示弱。据起点锂电大数据记者了解,国内企业中清陶能源、宁德时代、赣锋锂业、比亚迪、国轩高科、辉能科技等已有这方面的行动。

在今年年初的美国CES展上。辉能科技推出了新一代革命性的原创固态电池技术。该新一代电池包与传统电池的差异主要在于两方面:电池包仅有四颗电池芯构成;自带散热系统的电芯。

目前,辉能固态电池包技术已吸引中欧美日车厂试样,并与欧洲某汽车集团洽谈合作计划,预计最快今年便能看到全球首台采用“BiPolar+三维结构固态电池包技术”的样车展出。

四颗电池芯就能组成一辆整车电池的三维结构固态电池包

运用该技术的电池包单一电芯已可达到85.2伏、20度电以上,只需要四颗电芯就能驱动整车,因此省去大量连接线材,将电池包体积缩小了五成。

随后,1月12日,在中国电动汽车百人会论坛期间,一台天际ME7成为了大家争相讨论的焦点,这也是国内首台公开展示的固态电池样车。

天际汽车搭载固态电池动力的ME7展车 工信部苗圩部长饶有兴致地坐进车内体验,并给予了高度评价

清华大学材料学院副教授李亮亮表示:“固态电解质不易燃,还不会产生液态电解质,因此不带腐蚀性,是解决电池安全性问题的有效方案,也符合未来电池发展的趋势。”

韩国

在锂电池领域与中日三分天下的韩国对固态电池亦虎视眈眈,早在2017年,三星SDI就于北美车展展出了固态电池;2018年11月,三星SDI、LG化学和SK创新计划联手开发核心电池技术,并将成为1000亿韩元的基金,用于进行固态电池、锂金属电池等的研发。

德国

作为包揽了几乎全球优质车企的德国,在新能源汽车逐渐成为趋势的今天,动力电池似乎成为了德国上下的一块“心病”。既然锂电池中日韩三分天下的局势已定,那么固态电池或将成为不错的选择。

大众汽车去年宣布,向加州初创公司QuantumScape注资1亿美元,用于固态电池的开发和量产。后者计划在2025年研发并拥有可量产的固态电池。此外,宝马也宣布,将携手电池技术公司SolidPower共同研发全新的固态电池,此前SolidPower曾打造出了一种全新的固态电池,在相同重量下,其电量达传统锂电池的2--3倍。

小结

固态电池作为锂电池下一代的重要方向,从市场的角度来看,如果能够量产使用,将会很大程度上改变目前的电池市场格局,因此,跑马圈地已成为各个国家的共识;从应用的角度来看,固态电池结构中没有气体和液体,拥有高密度性、高安全性等无可比拟的优势。

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