新能源汽車目前主要受現(xiàn)有動力電池水平的制約,普遍面臨成本、安全、充電、續(xù)航、保值率等問題,電池技術(shù)亟待突破。固態(tài)電池由于其突出的性能發(fā)展?jié)摿彤a(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢,是下一代電池的發(fā)展重點。本報告圍繞固態(tài)電池技術(shù)的關(guān)鍵問題及發(fā)展趨勢進行研究。
觀點摘要
全固態(tài)電池優(yōu)勢分析:全固態(tài)電池因其安全性、能量密度、循環(huán)壽命等性能優(yōu)勢和生產(chǎn)、工藝、成本等產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢,是能較早實現(xiàn)商業(yè)化的下一代鋰電池技術(shù),是行業(yè)技術(shù)研究重點。
全固態(tài)電池與主流電池對比:全固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰電池在電化學(xué)原理上沒有本質(zhì)區(qū)別,但在物理組成、物理結(jié)構(gòu)上存在較大差異,電解質(zhì)的改變使其性能有了系統(tǒng)性變化。全固態(tài)電池是傳統(tǒng)鋰電池的升級,與燃料電池有本質(zhì)區(qū)別。
全固態(tài)電池系統(tǒng)成本分析:全固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰電池構(gòu)成相似(正負(fù)極+電解液/質(zhì)),僅在電解質(zhì)上有較大區(qū)別。目前全固態(tài)電池處于實驗室研發(fā)階段,短期內(nèi)成本無法大幅下降。
全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展瓶頸:全固態(tài)電池技術(shù)問題主要在于電池內(nèi)阻和成本,而電解質(zhì)材料是關(guān)鍵,目前已有解決方案,但短期內(nèi)難以有大幅度的優(yōu)化。
固態(tài)電解質(zhì)對比分析:固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展分為三種技術(shù)路線,各有特點,將適用于不同的場景——聚合物電解質(zhì)工藝最成熟,氧化物電解質(zhì)安全性最好,硫化物電解質(zhì)能量密度提升空間最大;每種電解質(zhì)特點決定其將在不同場景發(fā)揮優(yōu)勢(汽車、3C等領(lǐng)域),并在不同領(lǐng)域和時間內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。
全固態(tài)電池研發(fā)模式:全固態(tài)電池研發(fā)主要有自主、收購其他研發(fā)主體、合作研發(fā)等三種模式;全球企業(yè)都在關(guān)注全固態(tài)電池領(lǐng)域,并通過不同模式布局,搶占下一代動力電池技術(shù)制高點。
全固態(tài)電池應(yīng)用場景分析:全固態(tài)電池在EV領(lǐng)域具有更多適用場景,未來會與氫燃料電池共享市場。
全固態(tài)電池商業(yè)化分析:全固態(tài)電池商業(yè)化是一個系統(tǒng)性工程,固態(tài)電解質(zhì)問題短期內(nèi)無法解決,傳統(tǒng)鋰電池將通過電解質(zhì)的逐漸固態(tài)化實現(xiàn)全固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,全固態(tài)電池在硫化物復(fù)合電解質(zhì)中率先實現(xiàn)商業(yè)化的可能性最大。
以下為報告全文