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      在“過渡期”創出一片天 半固態電池迎來裝車潮

      時間:2022-12-31

      作為電動汽車的“心臟”,動力電池的性能直接影響著車輛的行駛狀況??梢院敛豢鋸埖卣f,電動汽車是“成也動力電池、敗也動力電池”。也正因此,無論是動力電池企業,還是新能源整車企業,都鉚足了勁試圖突破動力電池技術瓶頸。尤其是在過去幾年,動力電池的技術突飛猛進,但安全隱患和里程焦慮仍然是其難以擺脫的“魔咒”。

      與此同時,固態電池在爭論和質疑聲中成為行業新寵,隨著各路巨頭的入場,固態電池的未來也漸漸明朗。2022年3月舉辦的中國電動汽車百人會論壇上,歐陽明高院士對國內固態電池技術給出了非常明確的發展節點:以產業化為衡量標準的話,2025年能量密度達到350Wh/kg,固液混合電解質的半固態電池出現;2030年能量密度達到400Wh/kg,液態電解質更少的準固態電池量產,真正的全固態產品預計不超過1%;2035年能量密度目標是500Wh/kg,全固態電池實現產業化。

      盡管全固態電池的商用化還尚待時日,但作為過渡技術的半固態電池商用化即將來臨。半固態電池是將固態電解質涂抹在電極或隔膜的表面,但電池依然依賴于液態電解質來進行鋰離子交換??紤]到固態電池量產面臨的現實困難,以及新能源汽車對高安全、高能量密度動力電池的迫切需求,作為折中方案,行業將混合固液電解質鋰電池作為固態電池發展的過渡方案。

      半固態電池“裝車”背后,有著哪些心酸與憂愁?它的發展是否能為全固態電池的商用化鋪平道路?今天,請跟隨《中國科技信息》一起來探索這些問題的答案。

      何為“半固態電池”?

      在技術研發角度來講,固態電池的技術發展采用逐步顛覆策略,液態電解質含量逐步下降,全固態電池是最終形態。依據電解質分類,鋰電池可分為液態、半固態、準固態和全固態四大類,其中半固態、準固態和全固態三種統稱為固態電池。

      其中,作為新生代電池技術,固態電池是將目前鋰離子電池使用的液態電解液替換成固態物質,其理論能量密度高達700Wh/kg。而居于固態與液態之間的半固態電池,顧名思義,是指一側電極不含液體電解質,另一側電極含有液態電解質的電池?;騿误w中固體電解質質量或體積占單體中電解質總質量或總體積之比的一半。

      半固態電池不僅研制難度低于全固態,而且能量指標也可以達到400 Wh/kg甚至500Wh/kg。有半固態電池加持的新能源車在能量密度、續航里程等技術指標上明顯提升,續航達到1000公里將成為普遍水平。

      與現有鋰離子電池相比,半固態電池體積小,更加穩定安全,可以實現更高的能量密度,成本也比鋰離子電池便宜得多。目前,基于固態電池在規?;?、商業化、成本等方面仍存諸多問題,不少電池企業選擇先加快半固態電池的研發速度。

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