來自未來的風(fēng)，車企布局固態(tài)鋰電池成必然！ 承德人和礦業(yè)
2017年12月份，作為特斯拉最大電池供應(yīng)商的松下，正式宣布與豐田汽車達(dá)成合作意向，雙方正考慮聯(lián)合開發(fā)固態(tài)電動(dòng)汽車電池。
根據(jù)公開資料顯示，松下目前是全球最大的電動(dòng)車電池供應(yīng)商，2017年上半年，松下在插電式混合動(dòng)力車和電動(dòng)車的電池市場占據(jù)著29%的份額，其競爭對(duì)手LG化學(xué)、比亞迪、寧德時(shí)代分別持有13%、10%和9%的市場份額。
此次合作不僅將會(huì)增加豐田汽車在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢，同時(shí)也將進(jìn)一步提升松下在汽車鋰離子電池市場的地位。
繼豐田抱緊松下大腿后，同期從外媒獲悉，寶馬公司已經(jīng)宣布與美國固態(tài)電池公司Solid Power合作開發(fā)電動(dòng)汽車的下一代固態(tài)電池；另外，本田宣布也開始研發(fā)全固態(tài)鋰電池。
綜合來講，目前除豐田、本田、日產(chǎn)外，一些國外車企業(yè)如寶馬以及國內(nèi)眾多零部件供應(yīng)商都開始加速固態(tài)電池的商業(yè)化布局，預(yù)計(jì)2018年固態(tài)電池商業(yè)化進(jìn)程將有更明確的時(shí)間表。
知名車企為何都認(rèn)定了固態(tài)電池技術(shù)？
固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池，而液態(tài)電池使用的是電解液。全固態(tài)電池一般功率密度較低，能量密度較高，所以它是電動(dòng)汽車很理想的電池。其當(dāng)前能量密度約400Wh/Kg，預(yù)估最大潛力值達(dá)900Wh/Kg。
據(jù)了解，相比于液態(tài)電池，固態(tài)電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全性。液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆，以及在充電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜，引起電池短路，造成安全隱患。而固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，搭載全固態(tài)鋰電池的汽車的自燃概率會(huì)大大降低。
而且固態(tài)電池電解質(zhì)也克服了鋰枝晶（指采用液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池在充電時(shí)，鋰離子還原時(shí)形成的樹枝狀金屬鋰單質(zhì)）現(xiàn)象，在具有較高能量密度的同時(shí)，大大提升了鋰電池的循環(huán)性和使用壽命，理想情況下循環(huán)性能表現(xiàn)優(yōu)異，能夠達(dá)到45000次左右，材料應(yīng)用體系范圍大幅提升，為具有更高能量密度空間的新型鋰電池技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
固態(tài)電池道阻且長，但已是發(fā)展之必然！
全固態(tài)鋰離子電池并非完美無缺，其最大的一個(gè)缺點(diǎn)就是高倍率放電性能極差，原因就是鋰離子的固態(tài)擴(kuò)散速度比在溶液里擴(kuò)散慢得多，因此目前還只能應(yīng)用在小電流的設(shè)備中，而在快充功能方面實(shí)現(xiàn)起來就比較困難了。
另外一個(gè)缺點(diǎn)就是制造技術(shù)復(fù)雜，成本較高。需要從固態(tài)電解質(zhì)、正負(fù)極材料上著手，一旦這些問題能夠有效解決，必將在未來掀起一場新的電池革命。綜合來講，固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化雖然道阻且長，但已是發(fā)展之必然！
“如果能量密度進(jìn)一步提高，大于500瓦時(shí)/公斤的話，從現(xiàn)在開始就要考慮固態(tài)鋰電池，以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學(xué)體系探索研究”，中國工程院院士陳立泉在談到電池的未來發(fā)展時(shí)表示。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展需要進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，固態(tài)電池有望成為我國下一代車用動(dòng)力電池的重要技術(shù)路線。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，豐田、松下、三星、三菱、寶馬、現(xiàn)代、菲斯科、戴森、寧德時(shí)代等數(shù)家企業(yè)都在加緊布局固態(tài)電池的儲(chǔ)備研發(fā)。而從技術(shù)來說，相對(duì)而言，技術(shù)成熟度較高、技術(shù)沉淀較深的當(dāng)屬法國的Bolloré、美國Sakti3和日本豐田，這三家也分別代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固態(tài)電解質(zhì)的典型技術(shù)開發(fā)方向。
目前寧德時(shí)代做的鋰金屬固態(tài)電池能做到300周以上，在82%；豐田則是在此前宣布開發(fā)出全固態(tài)鋰離子電池原型能量密度為400Wh/L，這種電池大約在2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，到2025年得到實(shí)質(zhì)性改善。
