導(dǎo)讀:該電池實(shí)際上為半固態(tài)電池,仍需使用電解液、隔膜。
在1月9日舉辦的蔚來NIO DAY上,蔚來汽車發(fā)布了能量密度達(dá)360Wh/kg的150kWh固態(tài)電池。搭載該電池包的蔚來ET7 轎車?yán)m(xù)航將超過1000km。蔚來汽車表示,該產(chǎn)品將于2022年第四季度上市,并且是選配產(chǎn)品。
有觀點(diǎn)認(rèn)為,蔚來新電池包的推出,或?qū)︿囯娭杏苇h(huán)節(jié)造成洗牌。周一早盤,鋰電隔膜、電解液個(gè)股全線大跌。星源材質(zhì)、新宙邦、恩捷股份、天賜材料等多只個(gè)股跌停。
不過也有觀點(diǎn)認(rèn)為,市場對固態(tài)電池沖擊現(xiàn)有技術(shù)的擔(dān)憂或?qū)㈠e(cuò)殺部分優(yōu)質(zhì)標(biāo)的。因?yàn)殡m然目前主流電池企業(yè)對于固態(tài)電池、燃料電池等其他技術(shù)路徑均有儲備,但仍然將研發(fā)重心放在了三元電池上,固態(tài)電池走向量產(chǎn)可能還需要幾年。
仍為半固態(tài)電池
據(jù)介紹,蔚來此次發(fā)布的固態(tài)電池的技術(shù)突破主要來源于“納米級包覆超高鎳正極”、“無機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極”、“原位固化固液電解質(zhì)”三項(xiàng)創(chuàng)新工藝。其中,“納米級包覆超高鎳正極”工藝指的是將正極表面包覆層做至納米級薄度,既能抑制電解液的分解和材料的表面相變,提升高鎳三元材料穩(wěn)定性,又不至于鋰離子從正極材料的脫嵌;“無機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極”是指負(fù)極采用硅碳混合材料的同時(shí),使用預(yù)鋰化技術(shù),解決其在充放電過程中體積膨脹率較大、循環(huán)壽命不夠、首充效率低(65%-85%)等缺點(diǎn);“原位固化固液電解質(zhì)”創(chuàng)新在于原位聚合涂覆技術(shù),即在基膜上進(jìn)行的涂覆是由原味聚合反應(yīng)實(shí)現(xiàn),可以改善正負(fù)極界面接觸,預(yù)計(jì)原位聚合涂覆用了LLZTO、LATP等陶瓷固態(tài)電解質(zhì)成分,因此叫做固態(tài)電池。
那么,這次固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)布,對電池產(chǎn)業(yè)會帶來哪些影響呢?
有業(yè)內(nèi)人士表示,雖然表述為固態(tài)電池,但該電池實(shí)際上為半固態(tài)電池,仍需使用電解液、隔膜。同時(shí),目前固態(tài)電池的市場需求還很低,量產(chǎn)還是件十分遙遠(yuǎn)的事情。
固態(tài)電池,就是用固態(tài)電解質(zhì)代替隔膜和電解液。用于離子傳導(dǎo)的介質(zhì),從液態(tài)變成了固態(tài)。固態(tài)電池的最大優(yōu)點(diǎn)是能量密度高。液態(tài)鋰離子電池能量密度的天花板在300Wh/kg左右,而固態(tài)鋰離子電池的能量密度則會高很多,全固態(tài)鋰離子電池的能量密度最高潛力達(dá)900Wh/kg。
此外,固態(tài)電池更加安全。因?yàn)闆]有電解液,固態(tài)電池被穿刺后,不易起火和爆炸。
固態(tài)電池被認(rèn)為是液態(tài)電池的下一代技術(shù),不過受當(dāng)前技術(shù)水平的限制,距離規(guī)模化量產(chǎn)預(yù)計(jì)還需要5-10年時(shí)間。從技術(shù)上看,固態(tài)電池的技術(shù)路徑是 “液態(tài)-半固態(tài)-準(zhǔn)固態(tài)-全固態(tài)”,半固態(tài)電池成為液態(tài)電池向全固態(tài)電池過渡的中間產(chǎn)品。
行業(yè)人士指出,電解液含量在10%以下的電池形態(tài)被普遍定義為半固態(tài)電池。完全沒有電解液的全固態(tài)電池目前技術(shù)上還達(dá)不到。而兩年內(nèi)將車用半固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是有可能實(shí)現(xiàn)的。
相信此次蔚來汽車150kWh固態(tài)電池的發(fā)布,會吸引更多的企業(yè)進(jìn)行固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā),距離固態(tài)電池規(guī)?;a(chǎn)和商業(yè)化越來越近了。
寧德時(shí)代或?yàn)槲祦砉虘B(tài)電池供應(yīng)商?
值得注意的是,此前,蔚來創(chuàng)始人、董事長李斌并沒有透露蔚來固態(tài)電池的供應(yīng)商。他說,蔚來汽車與固態(tài)電池供應(yīng)商之間有著非常緊密的合作關(guān)系,且肯定是業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的公司。
于是,引發(fā)了業(yè)界對蔚來固態(tài)電池供應(yīng)商的猜想。名單中包括清陶能源、輝能科技、寧德時(shí)代、蜂巢能源等。今日,有消息人士透露,寧德時(shí)代或?yàn)槲祦砉虘B(tài)電池供應(yīng)商。
作為行業(yè)龍頭企業(yè),寧德時(shí)代已和蔚來保持有供貨關(guān)系。
2019年3月,寧德時(shí)代發(fā)布消息稱,其研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克高鎳三元材料及硅碳負(fù)極材料等關(guān)鍵核心技術(shù),率先開發(fā)出能量密度達(dá)304Wh/kg的電池樣品。
2020年5月, 寧德時(shí)代董事長曾毓群透露,寧德時(shí)代在持續(xù)對固態(tài)電池等技術(shù)進(jìn)行前沿研究和產(chǎn)品研發(fā)投入。真正的固態(tài)電池需要用金屬鋰作負(fù)極,這樣才能提高能量密度。目前車規(guī)級的固態(tài)電池在能量密度上還不如鋰離子電池。
去年年底,上汽集團(tuán)高端智能電動車品牌智己汽車宣布,其車型將搭載與寧德時(shí)代共同開發(fā)的“摻硅補(bǔ)鋰”技術(shù)的電芯電池,雖然能量密度為240Wh/kg,但續(xù)航里程同樣將達(dá)到1000公里?!肮栌迷谪?fù)極,鋰正負(fù)極都有?!睂幍聲r(shí)代內(nèi)部人士還曾簡單解釋了“摻硅補(bǔ)鋰”技術(shù)。
可以看出,寧德時(shí)代已在“硅碳負(fù)極”和“高鎳正極”領(lǐng)域有了較為完善的技術(shù)儲備。
雖然還沒有“官宣”,但李斌表示“我們會全力加快量產(chǎn),我們選擇的是最好的、最先進(jìn)的、能夠量產(chǎn)的技術(shù)”,還是非常讓人期待的!
總之,固態(tài)電池已是電池產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展趨勢。據(jù)預(yù)測,到2030年,我國固態(tài)電池市場空間或達(dá)到200億元,成本也會更低。讓我們拭目以待!
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