1、首批搭载赣锋固态电池电动车完成交付
1月22日,赣锋锂业子公司赣锋锂电官微披露,首批搭载赣锋固态电池的50辆东风E70电动车正式完成交付,固态电池的商业化路径愈发明晰。东风集团高管称,这将率先在我国打响固态电池产业化第一枪。
业内人士预计,到2030年左右,固态电池稳态市占率有望达到20%,远期也将显著提升锂用量的市场空间。根据主要车企的规划,部分搭载固态电池的产品将于2022年实现量产。
产业化加速
赣锋锂电称,首批量产的电动车中,固态电池采用了固体电解质隔膜等固态材料,从材料体系维度彻底提升电池安全性和能量密度。在多次测试中,在针刺、挤压或高温等恶劣条件下,固态电池均保持优异安全特性。
业内人士表示,赣锋锂电此次推出的固液混合锂电池是一种介于液态锂电池与全固态锂电池之间的电池形态,即半固态锂电池。该款混合固液锂电池的模组采用铝合金框架加上下高精度拼缝激光焊接技术,减少冗余结构设计,成组效率提升86%以上。
东风集团副总经理尤峥表示,东风-赣锋高比能固态电池示范运营全球首发,将率先在我国打响固态电池产业化第一枪。
前景被看好液旦滑
固态电池因具备高能量密度,被市场看好。根据规划,至2020年锂电池能量密度要达到300Wh/kg,2025年为400Wh/kg,2030年为500Wh/kg,而液态电池能量密度上限或为350Wh/kg,闹腊难以满足能量密度提升的最终要求。此外,传统液态锂离子电池容易发生电解液泄露、电极短路等现象,且液态锂离子电池使用金属锂作为负极提升能量密度,容易发生锂枝晶的问题,安全性的问题受到诟病,固态电池可以有效解决这些问题。
兴业证券研报表示,液态电池还是长期主流,按照现有技术路径,稳态下固态电池有望用于消费、军工等成本不敏感的领域,车用动力领域预计主要装载在高端车型上。预计到2030年左右,固态电池稳态市占率有望达到20%,对现有液态电池体系影响有限;且固态电池不改变现有正负极材料体系。
固态电池远期将提升锂用量的市场空间。锂矿巨头雅宝曾披露,全固态电池采用金属锂作为负极,锂单耗存翻倍空间。
需要指出的是,固态电池技术发展仍面临不少困难,包括供应链重塑和降本空间。此外,固态电解质导电率仅为电解液十分之一,快充效率不佳,影响实际应用。
多家公司争相布局
近年来,包括丰田、日产、宝马、戴姆勒、大众、福特等海外知名车企以及包括上汽、长城、蔚来、北汽等一批国内车企均在加快布局固态电池业务,以期实现将相关技术和产品更快投入市场。
2022年将有多款半固态电池迟颤落地。其中,2021年1月9日,蔚来 汽车 发布了蔚来智能电动旗舰轿车ET7,并将搭配150kwh半固态电池包技术,预计将于2022年四季度推出。国轩高科2021年半年报披露,公司同步推进的三元半固态电池,正进入关键研发阶段。
众多上市公司积极布局固态电池业务。当升 科技 2021年12月7日公告称,公司与卫蓝新能源签订战略合作协议,合作布局固态锂电池。协议约定,2022年-2025年卫蓝新能源向当升 科技 采购不低于2.5万吨固态锂电材料,未来共同布局和发展固态锂电业务,积极开展双方共同投资建设固态锂电及其关键材料生产基地的可行性研究。格林美表示,公司看好固态电池的发展前景,2019年起就一直在积极准备固态电池需要的高镍前驱体前沿制造技术,以应对固态电池的商业化市场需要。
2、日产联手NASA计划2028年商用固态电池
日产联手NASA计划2028年商用固态电池
日产联手NASA计划2028年商用固态电池,日产表示,电池将足够稳定,可以用于心脏起搏器。完成后,它将大约是当前电池的一半大小,日产联手NASA计划2028年商用固态电池。
日产联手NASA计划2028年商用固态电池1日本汽车制造商日产宣布正在与美国宇航局(NASA)合作开发新式全固态电池。这种电池充电更快、重量更轻、更加安全,而且不使用昂贵稀有金属。
日产表示,这种全固态电池将取代目前使用的锂离子电池。这种电池足够稳定,甚至可以用于心脏起搏器。它的体积只有目前电池的一半,充满电只需15分钟,而不是几个小时。
日产副总裁土井和弘透露,与NASA和加州大学圣地亚哥分校的合作涉及各种材料的测试,“NASA和日产都需要同样的电池”。
日产与NASA将创建所谓的“原始材料信息平台”,囊括一个大型材料数据库,通过计算机模拟各种材料的混合和匹配效果,以确定它们的潜在特性,并避免使用现有电池中的稀有金属等昂贵材料。
日产率先于2010年在市场上推出了售价相对便宜的量产型电动汽车Leaf,已经在全球售出50多万辆,尽管采用了多种不同的电池技术。Leaf电池没有发生过任何重大事故,其相关技术至今仍被使用,比如电池的层压技术。
日产希望全固态电池将于2028年在乘用车中首次亮相。为了实现这个目标,该公司表示将于2024年开设固态电池试点工厂。这样的工厂将是日产推广固态电池技术的关键性步骤。以往,有关电池的创新概念可能在实验室中得到了验证,但在制造阶段却会出现意想不到的问题,而且可能需要数年时间才能解决。
建造试点工厂的计划表明,日产对其目前的固态电池技术有足够信心,并认为值得投资来解决任何制造方面的问题。日产计划在2028年开始大规模生产新电池,这个目标与Solid Power等竞争对手类似。这表明,该行业对全固态电池最终大规模应用于汽车上充满信心。
尽管目前的固态电池设计改变了锂离子电池的某些基本结构,主要是移除易燃液体电解液,但它们基本上保留了其他设计,包括使用稀有或昂贵的金属,如钴和镍。通过消除这种金属,日产未来的固态电池不仅会更便宜,而且可能会更环保。
其他汽车制造商也都在研发全固态电池,包括日产的日本竞争对手丰田、德国大众汽车以及美国汽车制造商福特、通用汽车公司等。最近,通用汽车公司和日本汽车制造商本田表示,他们正在合作开发下一代电动汽车。
但日产执行副总裁中黑邦夫表示,日产的设计更具竞争力,该公司正在研发的电池有望成为“改变游戏规则的产品”。
NASA与汽车制造商的合作并不少见。通用汽车公司曾与NASA合作制造了阿波罗任务中的月球车,NASA还向太阳系其他天体发送了许多轮式探测器。
日产联手NASA计划2028年商用固态电池2据报道,日产和诸多一线汽车公司一起,围绕着下一代电池技术勾勒出了愿景,其中包括建立一个专门的生产设施,实现15分钟电动汽车充电的计划。
据悉,该公司将更便宜的固态电池视为这一战略的关键支柱,并已与美国宇航局(NASA)合作,帮助实现这一战略。固态电池由于其卓越的能量密度、较低的成本和更短的充电时间,是锂离子的一个有前途的替代品。日产设想将其用于从家庭轿车到皮卡的所有车型。
事实上,不仅是日产,大众汽车公司正在与初创公司QuantumScape合作开发自己的版本,而丰田则与松下合作,在2020年启动类似的研发。去年,福特公司建立了一个价值1.85亿美元的研究中心,以开发和制造固态电池,用于其各类汽车中。
日产的固态电池原型生产设施将设在其位于东京南部神奈川的研究中心。在这里,该公司的工程师和研究人员将努力在2024年建成一条生产线并投入使用,并计划在2028年推出一款采用固态电池的电动汽车。
日产表示,电池将足够稳定,可以用于心脏起搏器。完成后,它将大约是当前电池的一半大小,并完全充电只需15分钟,而不是几个小时。他们正与美国太空计划以及加州大学的合作加州圣地亚哥,涉及各种材料的测试。
“NASA和日产都需要同样的电池,”他说。
具体而言,日产和美国国家航空航天局正在使用所谓的“原始材料信息学”平台,一个计算机化的数据库,来测试各种组合,以测试在数十万种材料中,哪种效果最好。他们的目标是避免使用昂贵的材料,如所需的稀有金属用于锂离子电池。
目前,日产认为其固态电池的成本将为75美元/千瓦时,但2028年以后,这一成本将降至65美元/千瓦时左右。据该公司称,这将使电动汽车的成本与汽油动力汽车大致相同。
日产负责研发的执行副总裁Kunio Nakaguro表示,“从我们的经验中获得的知识支持了全固态电池的开发,我们已经积累了重要的基础技术。未来,我们的研发和制造部门将继续合作,利用这个原型生产设施,加速全固态电池的实际应用。”
日产联手NASA计划2028年商用固态电池3电动汽车的需求近年来日益增长,这条赛道的参与者越来越多,竞争也越来越激烈。想在这一领域杀出重围,电池的质量是重中之重。
总部位于横滨的日产汽车公司也希望在未来的电动车市场占据一席之地,而他们的方法是,向美国宇航局和太空技术中寻找充电线索。
4月8日,在一次发布会上日产表示,他们正在与美国宇航局合作,开发一种用于电动汽车的新型电池,该电池体积更小、充电更快,有望完全替代现有的锂电池。
据日产发言人称,新型的全固态电池将取代目前使用的锂离子电池,用于2024年的试点工厂启动和2028年的新车发布。 这种全固态电池足够稳定,可用于心脏起搏器。 成型后,它将大约是当前电池体积大小的一半,并能在15分钟内充满电,而不是目前的几个小时。
日产公司副总裁土井和弘告诉记者:“美国宇航局和日产都需要同一种电池,这是基于共同利益的合作。”全固态电池将取代目前使用的锂离子电池,用于 2028 年的产品发布和 2024 年的试点工厂启动。
不止电池,日产与NASA的合作由来已久
人们很难将汽车与航天航空事业关联到一起,而事实上,他们之间的确有着千丝万缕的联系。 此次的“NN”联手就证明这一点,他们各持所需,合作同盟自然水到渠成。
其实这两家机构以前也曾在技术研发方面有过合作。例如,日产曾利用美国宇航局对低重力环境下中性姿势的研究来开发更加舒适的汽车座椅。早在2015年,美国宇航局就已经与汽车厂商日产(Nissan)展开合作,测试用于未来道路交通工具和航天任务的.自动驾驶技术。
当时的美国宇航局希望,这项为期五年的合作能够帮助完善用于火星探测器和未来其他太空探测器的自动驾驶技术。而在地球上,日产设立的目标是,到2020年向市场推出在大多数情况下都无需驾车者干预就能行驶的汽车。这两家机构的研究人员计划在2015年底前开始测试首批自动驾驶汽车。
“美国宇航局和日产的事业,一个志在太空,一个志在地球,但相似的挑战让二者走到了一起。”日产总裁兼首席执行官卡洛斯?戈恩(Carlos Ghosn)在1月8日的新闻稿中说道,“合作将加快日产研发安全可靠的自动驾驶技术的步伐。从2016年到2020年,我们将逐步向消费者推出这项技术。”
与NASA共同探索“原始材料信息学平台”,从数十万材料中寻找佼佼者
日产公司副总裁 Kazuhiro Doi 告诉记者,与美国太空计划以及加州大学圣地亚哥分校 的合作 涉及对各种材料的测试。 他们将使用所谓的“原始材料信息学平台”,一个计算机化数据库,来测试各种组合,看看在数十万种材料中哪种材料最有效,核心目标是避免使用锂离子电池所需的昂贵材料,如稀有金属。
为实现这一目标,该公司表示将在 2024 年开设一家试点固态电池工厂。小型工厂将是推出固态技术的关键一步。许多支撑电池的概念已经在实验室中一次又一次地得到证明,但向制造领域迈进往往会发现可能需要数年才能解决的意想不到的问题。
建立一个试点工厂表明,日产对其目前的固态电池技术有足够的信心,它认为投资解决任何制造问题是值得的。日产曝出的2028 年的量产目标与 Solid Power 等竞争对手也比较一致,这表明业界对全固态电池何时可以大规模应用于汽车的时间表充满信心。
其他汽车制造商,包括日本竞争对手丰田汽车公司、德国大众汽车公司和美国汽车制造商福特汽车公司和通用汽车公司,都在研发全固态电池。
最近,通用汽车和日本汽车制造商本田汽车公司表示,他们正在合作开发下一代 电动汽车 。
但日产执行副总裁中黑国男表示,日产极具竞争力,其正在开发的电池有望成为“游戏规则改变者”。Doi 和其他公司官员表示,日产还依靠其在 Leaf 电动汽车方面的历史经验,该电动汽车于 2010 年首次投放市场,全球销量已超过 50 万辆,尽管 电池技术有所不同。
3、固态电池汽车什么时候上市
固态电池汽车有望在2023年底上市。
比亚迪早在2016年以前就开始投入固态锂电池的研发工作,目前在国内的相关专利数量众多,位列国内第一。目前其两种技术路线氧庆桐化物固态锂电池,以及硫化物固态锂电池均已完成生产,可进行装车试验。
首发的比亚迪固态电池的车型,或将是其百万级高端品牌仰望的硬派SUV。除了比亚迪车型自用,比亚迪首批全固态电池还将外供其他企业,可能优先供应奔驰、宝马、奥迪和红旗等品牌。
固态电池简介
固态电池是敏睁一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。
由于科学界认为锂离子电池已经到达极限,固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。桥差岁固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,大大提升锂电池的能量密度。
4、固态电池有什么优势和缺点?固态电池安全性更高
固态电池将会成为未来新能源电动车的主要主力,它所带来的优势是非常明显的,能够提升电池热量,安全性也更高,固态电池有什么优势和缺点?下面我就来说说。
固态电池有什么优势
固态指的是固态电解质,固态电池实际上是固态电解质锂离子电池。固态电解质密度更高,结构更坚固,可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。
使用固态电解质,带来一个很大的好处,它既可以当电解质用,也可以当隔膜用,这样电池结构变得更简单了,生产也能够简化。同样的空间中可以放下更多用来储存能量的阳极和阴极材料,意味着能够存储更多的能量。
固态电解质能够在更宽的电压范围下则皮森工作,同样有利于增加能量存储密度。
与液态电池相比,固态电池最突出的优点是安全性。固态电解质不可燃;能够在更高的温度范围工作,如-50℃~200℃;固态电解质没有腐蚀性,不会发生漏液现象;固态电解质也不会挥发。
固态电池的电极材料可以沿用现在液态电池的材料体系,比如使用三元锂或者磷酸铁锂作为阴极材料,使用石墨和硅作为阳极材料,甚至可以使用金属锂作为阳极,大幅提高电池的能量密度。
固态电池发热量低,不需要特殊的冷却系统,液态电池通常需要水冷,固态电池只需要风冷就可以了。
因为安全性更高,固态电池还可以做得更紧凑,甚至比现在液态电池的CTP结构或者刀片结构更进一步,做成只有一两个或者握兄几个单体电池的电池包。
液态电池目前已经接近能量存储密度极限,而固态电池的理论能量存储密度极限是液态锂离子电池的2~10倍。
总之,固态电池的理论能量密度比液态电池高得多;固态电池的结构更简单生产成本更低;固态电池可以使用更便宜的材料,能够进一步降低生产成本;固态电池的理论寿命更长,甚至有可能使用30年不坏;固态能够在更高的温度范围工作,因此电动汽车冬季续航不会打折扣。
固态电池有什么缺点
固态电池的缺点也很明显,采用固体固体电解质和电极后,导电率降低,其次是固态电解质与电极之间的接触问题,电解质和正负极材料的集成、生产技术和工艺等对于固态电池都是当下面临的挑战。
就目前固态电池所面临的的技术问题,固态电池产业的大孙亩规模量产预估在2025年之后。
而且固态电池现在的技术难度很高,所以生产效率很低,导致成本高居不下,大概是三元锂电池的几十倍,导致无法大规模应用,也算是固态电池的一大缺点,因为电动汽车不是顶级超跑,是要成为未来主流的一种车型。
5、宝马今年开始测试固态电池 计划2025年前装车测试/2030年推出
易车讯 日前,宝马表示将于今年开始测试与美国电池技术公司Solid Power合作开发的固态电池。从2017年起,宝马就开始与Solid Power合作研发用于汽车应用的固态电池。在双方合作的最新阶段,宝马还将在其位于德国慕尼黑附近的电池实验室制造Solid Power电池的原型版本。电池的装车测试计划在2025年之前进行。宝马此前曾表示,配备固态电池的汽车可能会在2030年推出。
这种电池因其固体电解质销败亏而得名,与目前的液体电池相比,它有望提高续航里程,缩短充电时间,同时提高安全性,降低成本。目前的主要障碍仍然是制造汽车所需的大批量电池。
宝马研发主管Frank Weber在一份声明中表示:“宝马致力于追求全固态电池,我们认为这项技术在枯则未来具有巨大潜力。”在推出固态电池之前,宝马将推出一款圆形电池设计的新型锂离子电池,与目前尺寸和重量相似的电池相比,该电池的续航里程将提高30%。宝马将在Neue Klasse平台的电动汽车中使用该电池,该平台的第一款新车将于2025年上市。
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6、蔚来,朝着固态电池进发?|车创观察
为什么是固态电池?
首先,先简单说一下什么是固态电池。
根据目前的相关资料,可以根据固态电池里电解质中液体的成分占比而进行分类。因此,固态电池可分为分为半固态锂电池(液固各占一半)、准固态锂电池(固多液少)、固态锂电池(少量液态)、全固态锂电池。
而全固态电池也就是正极、负极和电解质均为固态的锂电池。
相对于应用更广泛的锂离子电池,固态电池有相对的一些优势:
01
更稳定,更安全
固态电池没有液态物质,意味着其不会漏液。当损坏、被穿刺时不会产生爆炸或着火。此外,虽然固态陶瓷氧化物电解质相对来说比较脆弱,但并不代表它就是不稳定。
其电解质具备一定的柔性,配合相应的封装材料,电池在经受上千次也可保证性能不会衰减,保证了稳定性。
目前新能源 汽车 频发电池自燃或者爆炸的现象,车企和消费者对于电池安全都十分重视。因此,相对高安全性成为固态电池的最大优势。
02
体积更小,整体重量减轻
在固态电池中,固态电解质取代了隔膜和电解质(占电池中近40%的体积和25%的质量),意味着正负极之间仅剩固态电解质,因此两极间的距离可缩短至十几微米,从而使电池厚度大大降低。
03
更高的能量密度
这也是为什么现在越来越多车企研发固态电池的重要原因之一。
业界认为,固态电池的密度和结构可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流与提升电池容量,使能量密度能提升到 400Wh/kg 以上,优于一般的锂电池,有效解决里程焦虑的问题。
回到文章开头,为什么蔚来会选择固态电池,除了上文提及固态电池天生的优势以外,蔚来本身在电池使用方面,风格一向是偏向“大胆进攻”。
蔚来ES6是国内车企里第一波装配宁德时代NCM811电池的车型,其系统能量密度达170wh/kg。很大一部分原因,ES6要搭载NCM811就是看中了其更更高的能量密度。
宁德时代的NCM811动力电池的电芯能量密度为240Wh/Kg,Pack能量密度达到了170Wh/Kg,工况续航里程达到510km。从数据上来看,是算非常不错的。因此,除了蔚来,据悉广汽新能源Aion S与吉利几何A也是搭载宁德时代的NCM811动力电池。
无可否认,NCM811都是目前国内大多数电池企业所走的方向。但并不意味着NCM811电池能够担得起电动 汽车 的未来。
目前,中日韩在锂离子电池的技术发展路线来看,日本企业主要大力发展NCA(镍钴铝)体系锂电池,而中国与韩国更大力发展NCM(镍钴锰)体系锂电池。
从数据上来看,NCA电池的克容量相比于NCM811要稍高,安全性能相对更好。但NCA容易在高温下发生崩塌导致热失控,且pH 值过高易使单体胀气,进而可能引发危险。因此,其对制作工艺水准要求高且实际生产成本较NCM811更高。
这也是为什么国内企业会更偏爱NCM811,技术要求没有更苛刻,成本也相对较低。但是,这样的反面就是NCM811承载着更多关于安全的不确定性。
在NCM811电芯中,镍的比例已经达到非常高值,NCM811电池中正极材料的镍钴锰比例为8:1:1,镍的比例越高,意味着电池能量密度越高。
但是随着电池使用期的增长,快充次数增加,在遇到过充过放、高温、外力冲击等情况时,即便是电池内部温度还处于设定安全状态,电芯正负极析氧或析锂发生电化学反应等导致热失控的风险都会很高,电池安全性会急速下降。
据了解,NCM811由于镍的比例过高,在生产中很容易出现安全性能下降、循环不稳定、充电效率下降、过热等问题。而且生产这种电池在制备工艺、设备、生产环境,以及配套高压电解液等方面的要求都远远高于普通三元电池。因此,目前国内只有别克猜茄举电池和宁德时代对NCM811进行量产化。
韩国电池巨头企业中,比如SKI、LG化学、三星SDI均表示过计划推出NCM811电池,但目前来看都推迟了这个计划。虽然他们都没有透露具体原因是什么,但从计划的进度可以看出如果要大面积推出这种高能量密穗碧度的电池并不是一件简单的事情。
因此,大家都普遍认为蔚来在电池使用方面的打法是大胆进攻。
为什么目前纳者的动力电池数据看着还行,蔚来还要转方向研究固态电池?
之前关于电池自燃、爆炸等话题一直占据热搜的事情,笔者就不多讨论。但无可厚非的是,蔚来,甚至说全球车企都在不断寻找更高能量密度同时需要更高安全性的动力电池。
而蔚来,就选择与辉能 科技 共同合作研发固态锂离子电池。
2019年初,辉能 科技 首度在美国2019CES消费电子展上公开展示颠覆性的BiPolar+固态电池包方案,新一代电池包仅由四颗电池芯构成,自带散热系统的电芯。辉能 科技 研发的BiPolar+(双极电池)方案可以简化电池包内的线材、冷却系统,从而缩小电池包的体积。
也就是说,在相同的体积下,其电池的容量越大,能量密度越高,电动 汽车 的续航里程越高。另外有行业人士指出,也许辉能 科技 的固态电池技术方案可以有效解决电池短路的问题。
目前,辉能 科技 在固态电池领域掌握两大核心技术:一、LCB固态锂陶瓷电池采用独创固态氧化物电解质,具有高安全性、高能量密度、快充能力佳、高散热能力;二、MAB多轴向双极电池包以创新封装技术,针对固态电池优势所打造的电池包,可同时于电池芯内部串/并联、降低内阻值与产热、可简化冷却/机构材/BMS、成组效率相较传统液态电池包可提升29%~56.5%。
纵观现在新能源 汽车 市场,还是液态锂离子电池的天下。只是,对于续航里程以及安全性能的要求越来越高,再加上需要不断降低成本需求,动力电池行业肯定会发生一定的变化。
国科学院物理研究所研究员李泓表示,发展固态电池不会完全颠覆现有的产业格局,但是很大可能在细分领域产生新的龙头企业。
福特 汽车 储能策略与研究高级经理泰德·米勒(Ted Miller)谈到关于电动 汽车 里程问题,他认为除了固态技术,没有更多好的技术去解决长续航里程的问题。但是,谁会把固态电池技术商业化,他也无从得知。
固态电池是目前“新一代”的电池技术,除了电池企业着重布局以外,最重要的是车企也早已把固态电池纳入其新能源 汽车 发展的重要一环。
· 宝马集团于2017年牵手Soild Power开发固态电池,同时与国内的宁德时代展开合作,布局电气化车型。
· 2018年,大众集团向QuantumScape注资一亿美元用于开发固态电池,大众表示,计划与QuantumScape组建合资公司,让生产固态电池的技术达到产业标准,以便在2025年建成一条固态电池生产线。
·丰田也是较早着手研发固态电池的车企之一。丰田 汽车 董事、副社长寺师茂树目前表示,计划在明年东京奥运会期间向公众展示旗下固态电池电动 汽车 ,比原计划提前2年。丰田方面也表示,希望利用东京奥运会的契机让固态电池大规模商用推广。
· 比亚迪在2017年申请了一项固态锂电池正极复合材料专利,目前正推动固态电池迈向商业化。
· 现代集团已投资Ionic Materials用于固态电池研发。
· 本田在固态电池领域与松下联手,同时该品牌与宁德时代展开了合作。另外,本田与通用“官宣”共研“下一代”电池技术,除了燃料电池外,尚未透露更多细节。
*摘取相关新闻信息
可以看出,固态电池的技术发展还存在着很大的空间,这一块人人都想要拿下的大饼,现在还没有人可以拿下。
但是要拿下,又谈何容易?
据中国科学院物理研究所副研究员吴凡介绍,目前全球布局固态电池的公司和机构不完全统计有46家,国内外企业和资金主要围绕三个路径进行布局,分别是:聚合物电解质和无机电解质的氧化物、硫化物。
纵览全球固态电池企业,无论是初创公司还是行业巨头,暂未出现技术流动或融合的态势。欧美企业偏好氧化物与聚合物体系,而日韩企业则更多致力于解决硫化物体系的产业化难题,其中以丰田、三星等巨头为代表。
作为高性能体系的新型锂电池,固态电池在产业化方面仍然面临诸多挑战:
技术是其一。
固体电解质本身导电率较低,并且电化学不稳定性以及和电极的不兼容性导致电解质与电极界面阻抗较大。如何解决复合电极内、电极/固态电解质间的界面问题,是目前固态电池行业都需要去解决的问题。
上海 科技 大学助理教授刘巍与斯坦福大学教授崔屹等人于Cell Press旗下期刊《化学》发表了关于固态锂电池的相关文章。刘巍表示,目前较高的界面电阻问题是制约全固态锂电池商业化的主要原因。
此外,还有复合电极的固化工艺技术以及电极/固态电解质间的集成工艺技术,以及生产装备等都处于摸索升级的初级阶段,这些对于电池研发者和生产者来说都是极具挑战性的。
产业链环节是其二。
虽然固态电池上游相关材料发展很快,但它在其他电池部件上的选择与传统锂电也有一定差异,目前来看,国内产业链上的企业仍存在性能和技术的短板,尤其是固态电解质材料的制作工艺,距离高性能电池系统要求还有很长一段距离。
金属锂是固态电池负极的重要原材料,目前金属锂均价维持在60-70万元/吨之间,且不从技术角度去谈论,材料价格长期处于波动的状况会阻碍固态电池产业化的速度。
多国竞争,动力电池多路线发展带来不同的挑战是其三。
除了国内企业,上文提及的欧美队、日韩队目前在固态电池上的研究付出不比中国少。加上深厚的电池技术经验,会给中国的企业是带来一定的威胁感。
另外,还有燃料电池的来袭。
目前,除了早已涉燃料电池领域研究的宝马、丰田、本田、通用等车企外,现代集团开始发力布局氢燃料电池,奥迪也宣布重启燃料电池技术研发。
可见,车企并不是只把所有押注在固态电池一条路线上。
中国科学院院士、中国电动 汽车 百人会执行副理事长欧阳明高表示,从全球发展态势来看,固态电池的产业链仍然薄弱,从半固态电池走向全固态电池还有很长一段路,全固态电池大规模商业化估计在2025-2030年(以后)才会真正实现。
无论是蔚来这样的车企,还是松下、宁德时代的电池公司,亦或整个动力电池产业,想要把固态电池商业化,可谓任重而道远。
7、固态电池的脚步近了?现代汽车与三星探索业务合作
[ 亿欧导读 ] 韩国三大电池巨头中,LG化学和SK Innovation都已进入现代 汽车 的厅孝早供应链。
作者:丁唯一Ocean
5月14日,据外媒报道,三星正计划与现代合作开发电动 汽车 ,其固态电池未来或将应用于现代 汽车 的电动 汽车 上。
目前,韩国三大电池巨头中,也只有LG化学和SK Innovation进入了现代 汽车 的供应链。眼下,这样的格局正因电池技术而改变。
近日,三星集团副会长李在镕在三星SDI天安电池厂会见了现代 汽车 集团首席副会长郑义宣。据外媒透露,两家公司就下一代电池技术进行了讨论,并分享了各自的研发现状。
今年3月,三星高等研究院与三星日本研究中心表示,三星已研发出一种高性能的固态电池,这种电池的循环寿命超过1000次,可以让电动 汽车 在单次充电的情况下行驶500英里(800公里),且体积比同容量锂离子电池小50%。
根据现代 汽车 2019年12月发布的“2025战略”来看,现代 汽车 计划到2025年推出44款新的环保车型,其中23款为纯电动 汽车 。另外,现代 汽车 正在基于全新的电动模块平台(E-GMP)开发电动 汽车 。
固态电池一度被视为最适合电动 汽车 的电池技术。从字面上理解,全固态电池意味着将现有电池体系中的液态扮雀电解质,完全替换为固态电解质。 从性能层面上来看,固态电池则有着更高的能量密度、更大的放电倍率、更长的循环寿命以及更加轻量化的特点。
眼下,主流车企和动力电池巨头企业都在加速研发固态电池技术。大众将在欧洲建厂生产固态电池,预计在2024-2025年间实现量产;宝马则于2017年开始牵手Soild Power开发固态电池;现代投资了Ionic Materials以开发固态电池;丰田联手松下,慎碧共同发力固态电池领域。
尽管固态电池技术给未来的发展带来了更多可能性,但是由于电解质或负极材料选择与改性、电池工艺革新都需一步一步 探索 ,该技术在短时间内还无法真正落地。 因此,此次双方的会谈更偏向于一种合作意向,究竟何时能将固态电池应用在现代 汽车 上还是未知。
8、电动汽车哪种电池最好?
电动车最好的电池类型是三元锂电池、燃料电池和固态电池。三元锂电池能在众多动力电池中脱颖而出,成为主流,与其两大优势密切相关。首先,它能量密度高,能给电动车带来很好的耐纳简久性。其次,三元锂电池的寿命、输出功率和成本控制可以达到一定的平衡,有利于商业化的普及。所以我们看到特斯拉、比亚迪、北汽新能源等电力行业的龙头企业,他们的产品大多是三元锂电池。燃料电池的优势是显而易见的。相比三元锂电池生产和回收过程中的重金属污染,燃料电池更加清洁环保。另外,它是一种发电装置,通过补充氢气可以持续发电,比三元锂电池方便很多。从原理上来说,固态电池和三元锂电池没什么区别,只是液体电耐凯解质换成了固体。明显的优势是固态电池比锂离子电池有更好的能量密度和稳定性。固体电池的固体电解质不可燃,不挥发,锂离子电池没有漏液和锂枝晶,更昌茄唤安全。此外,使用固体电解质后,动力电池将变得更轻、更小,甚至更灵活。这意味着固态电池普及后,电动汽车将在空和耐用性上有重大突破。
9、宝雅FB77纯电轿跑样车下线 搭载固态电池
易车讯 近日,宝雅FB77样车正式下线,新车定位纯电轿跑车型,应该会拥有较为时尚的造型设计,此外,车辆还搭载了固态电池。
尽管车辆包覆严密,不能看到太多细节,但通过车辆轮廓可以看到车辆拥有较为流畅的线条,应该会采用比较具有运动感的设计。此外,车辆还搭载了固态电池,固态电池被业内看作是下一代动力电池技术的发展方向。一方面减少甚至完全替代液态锂离子电池中液态电解液的使用,可以有效避免失火、自燃现象发生,从根本上改善电动汽车安全性。另一方面,在相同可用电量下占用空间更小,为电动汽车有限底盘空间内多放电量提供支撑,有效提升产品续航里程。
2021年底,一汽吉林·山东宝雅汽车启动固态电池及搭载匹配技术、整车控制及固态电池管理系统技术自主开发研究工作。经过半年创新,实现了FB77车型的升级和拓展。其中高安全和高能量的固态电池、轮毂电机、智能域控制器、VCU、智能前大灯及尾灯等一系列技术和工艺取得新突破。
10、东风-赣锋高比能固态电池E70示范运营车全球首发
1月22日,由东风汽车公司与赣锋锂业合作开发的东风-赣锋高比能固态电池E70示范运营车在江西省新余市全球首发。东风风神E70在国内率先打响固态电池产业化第一枪,拉开了固态电池迈进产业化的序幕。首批投放的50台东风风神E70完成交付仪式,并将作为固态电池示范运营车辆投放于江西、广州、浙江、江苏四个省份。
安全可靠,东风-赣锋固态电池技术先进
这次全球首发的东风风神E70示范运营车所搭载的固态电池采用全球领先的固态柔性隔膜技术,单体通过了穿刺、50%挤压大变形等严苛测试,放电温度高达60℃,热箱180℃无异常,电芯本征安全优势突出。固态电池模组采用铝合金框架、高精度拼缝激光焊接技术,减少冗余结构,成组效率高达86%以上。针对固态电池特有的化学性质,结合大量实验数据,在BMS算法上实现了“量身定制”,历经不断优化,形成了稳定、可靠的固态电池管理系统。该固态电池系统在防水,防爆,抗震,结构强度等方面也经受住严苛的实验环境,技术指标领先于行业水平。
(搭载于东风风神E70的东风-赣锋固态电池)
新能源汽车的普及是我国实现碳达峰、碳中和目标的重要一环,动力电池作为新能源汽车关键核心零部件之一,其技术发展一直是新能源技术领域重中之重。固态电池以高比能、高安全、易回收等优势,被认为是下一代动力电池,其技术的突破为达成“双碳”目标提供重要技术支撑。
只争朝夕,东风风神E70抢占技术赛道
去年底,全国首次固态电池车型公告——工信部第351批《道路机动车辆生产企业及产品公告》正式发布。东风风神纯电动轿车E70搭载固态锂电池,率先迎来示范运营全球首发,成为新能源汽车领域里程碑式的事件。
东风公司将固态电池作为重要战略方向,从2018年开始正式立项。2019年7月东风与赣锋开始合作开发第一代固态电池系统,2020年6月搭载第一代固态电池系统的整车下线,并于2021年6月签订东风-赣锋“固态电池示范运营”战略合作协议。东风-赣锋积极统筹内部及行业资源,首次实现5个月内完成动力电池模块开发。项目组只争朝夕,争分夺秒展开电芯试验61项,模组、BMS、系统试验90项,整车试验16项,共计167项,整车行驶里程达15万公里,各方面性能表现卓越。东风-赣锋团队不畏艰难,以“不信极限”的精神完成了一次次技术突破,将固态电池新型技术率先运用到了新能源汽车上,进一步抢占技术赛道。
随着“东方风起,科技跃迁”计划的发布,东风汽车将加快东风风神等品牌向新能源全面转型,同时推出高端新能源品牌岚图和高端电动越野品牌M项目,十四五期间,东风公司将在新能源领域突破100万辆规模,推动碳达峰碳中和“双碳”目标实现。
固态电池,赋能E70安全领域“领跑者”
东风风神E70车型,作为东风新能源拳头产品,斩获荣誉不断,已经连续四年在“环青海湖国际电动汽车挑战赛“上先后多次包揽最佳制动距离奖、最佳涉水能力奖、最佳舒适配置奖、最佳静音效果奖、最佳操控性能奖、最佳空间设计奖、最佳续航能力奖等多个奖项。曾在2020年”长白山杯高寒地区新能源汽车拉力赛“中,斩获年度最佳耐低温奖;它还被第二届中国网约车出行产业峰会组委会评为“最受欢迎网约车车型奖”。一系列含金量极高的权威奖项让东风风神E70成为名副其实的“冠军车型”,其背后是东风风神在新能源技术、车身开发、整车安全、制造工艺等多领域与时俱进的实力领先。
东风风神E70自上市以来,致力于打造成为“安全高效”的新能源运营车市场领导者,本着“安全可靠第一”的理念,曾在行业率先使用了三元锂电芯和磷酸铁锂电芯中的“高耐久安全”规格品类,这次基于固态电池的“高安全、高比能、易回收”等优势,继续率先合作使用,持续在“安全性”领域领跑。
作为主要应对B端营运市场的爆款车型,东风风神E70在2021年以超过3万台的销量,助力风神跨越全年12万辆的销量目标。目前已成功进军40多个城市,位列新能源出行市场领先地位,获得全国行业客户好评,不仅性价比高,而且质量卓越,仅T3出行平台就占30%以上的份额。东风风神将以东风先进技术的赋能为背书,力争将E70打造成新能源运营车辆中国“第一车”!