固態(tài)電池技術(shù)有哪些發(fā)展方向?
固態(tài)電池從概念的提出到現(xiàn)在,已經(jīng)經(jīng)歷了很長一段時間的研究,但是直到現(xiàn)在依然只是人們口頭上的概念電池產(chǎn)品。目前,研究固態(tài)電池的企業(yè)不在少數(shù),那么,在固態(tài)電池領(lǐng)域,又有著怎么樣的技術(shù)路線?動力電池企業(yè)該往哪個方向發(fā)力?
現(xiàn)在全固態(tài)電池主要的技術(shù)路線方面,市場公認(rèn)的可以分為三種,一種是聚合物,一種是硫化物,還一種是氧化物全固態(tài)電池。
每一種技術(shù)路線都有其優(yōu)勢與劣勢。市場上具有代表性的企業(yè)是,豐田選擇是的硫化物路線,Ilika公司選擇氧化物路線,法國公司博洛雷選擇聚合物路線。
從硫化物技術(shù)路線看,豐田是最早進(jìn)入全固態(tài)電池研究的公司,并且技術(shù)方向是以硫化物路線為主。相對比而言,硫化物技術(shù)路線更容易集成。不過,從化學(xué)性能方面看,氧化物固態(tài)電池的穩(wěn)定性更高,硫系是比較差的。其它的指標(biāo)如導(dǎo)電率、界面阻抗等方面,區(qū)別并不大。
從聚合物技術(shù)路線看,與硫系及氧化物相比,聚合物技術(shù)路線不占優(yōu)勢,但是在集成方面,聚合物技術(shù)路線還是有一些優(yōu)勢的。
聚合物固態(tài)電池的制造成本也是一個劣勢。法國博洛雷的固態(tài)電池實(shí)際上已配套了2000多輛汽車,但是熱管理方面無優(yōu)勢。聚合物固態(tài)電池要保證電池的溫差,對電池的熱管理要求高,造成的負(fù)擔(dān)較重,需要花費(fèi)較高的能量與成本,這增加了聚合物固態(tài)電池量產(chǎn)的難度。
市場認(rèn)為硫系非常好,硫化物固態(tài)電池裝機(jī)后各項(xiàng)指標(biāo)及示范效果都不錯。不過,國內(nèi)一些電池龍頭企業(yè)于2017、2018年的時候宣布三年后量產(chǎn)全固態(tài)電池,但實(shí)際上目前仍未量產(chǎn)。未量產(chǎn)的主要原因,或者說最大的問題,一方面是硫系的化學(xué)穩(wěn)定性比較差,導(dǎo)致產(chǎn)線需要額外增加非常多的防護(hù)措施,設(shè)計方面也需要想到更多防護(hù)辦法,包括封裝。
氧化物技術(shù)路線方面,氧化物也有技術(shù)難點(diǎn),但是氧化物全固態(tài)電池的技術(shù)難點(diǎn)一旦突破了之后,它在商用、大規(guī)模量產(chǎn)方面,成本競爭力就非常強(qiáng)。
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