福建天際汽車制造有限公司副總裁姜辛 電池百人會-電池網(wǎng)2月27日訊(陳語 巒水 圖文直播)為彌補傳統(tǒng)液態(tài)介質(zhì)鋰電池的能量密度與安全性能的短板,新造車勢力福建天際汽車制造有限公司(以下簡稱“天際汽車”)規(guī)劃在2019年推出電芯能量密度大幅增加的新一代固態(tài)電池產(chǎn)品,顯著提升循環(huán)壽命、電導率、批量工藝成熟度等關(guān)鍵指標。 值得注意的是,今年1月份,天際汽車已展出國內(nèi)首款以固態(tài)電池作為動力來源的新能源樣車——天際ME7,并表示固態(tài)電池將于2021年批量生產(chǎn)并裝車上市。屆時,天際汽車將成為中國首家采用批產(chǎn)固態(tài)電池技術(shù)的主機廠。 天際汽車還將對電芯材料、制造工藝等展開攻關(guān),持續(xù)進行裝車測試,加大探索固態(tài)電池車載應(yīng)用。天際汽車副總裁姜辛預計,2021年將成為固態(tài)電池元年,固態(tài)電池比能量達到290Wh/kg,接近高鎳三元體系,但安全性非常好,即2021年會開始小批量應(yīng)用。 2月27日,在固態(tài)電池技術(shù)、智能裝備與市場應(yīng)用研討會上,姜辛發(fā)表了題為《固態(tài)電池EV應(yīng)用進展及展望》的主題演講。 姜辛介紹說,電解質(zhì)可分為固態(tài)電解質(zhì)與液態(tài)電解質(zhì),其中固態(tài)電解質(zhì)分為無機固態(tài)電解質(zhì)和聚合物電解質(zhì),液態(tài)電解質(zhì)則有有機溶劑電解質(zhì)和離子液電解質(zhì)。 固態(tài)電池的優(yōu)勢 固態(tài)電解質(zhì)與傳統(tǒng)液態(tài)電解液電池相比,在生產(chǎn)工藝方面,增加印刷與正負極組板(極片內(nèi)部串并聯(lián)),減少注液(固態(tài)電解質(zhì)無電解液)等工藝。此外,傳統(tǒng)電解液電池在真空封裝前對環(huán)境的濕度有嚴格要求,而固態(tài)電池從“正負極組板”后對工作環(huán)境要求不高。 姜辛認為,固態(tài)電池在能量密度、安全性、耐高溫性能、充電性能等方面具有明顯優(yōu)勢。 在能量密度方面,由于液態(tài)鋰電池存在技術(shù)瓶頸,能量密度難以超越300Wh/kg;固態(tài)電池隨著電池材料的逐步改進,可以從2019年240Wh/kg,逐步提升到2023年340Wh/kg,后續(xù)進一步提升到500Wh/kg,所以電池行業(yè)普遍認為固態(tài)電池是液態(tài)鋰電池的升級換代產(chǎn)品。 在安全性方面,固態(tài)電池使用固態(tài)陶瓷電解質(zhì),因此電池遭到彎折、剪切、撞擊、穿刺或者是不當充電等破壞的情況下,皆不會有任何起火、爆炸或是漏液的危險。 在工作溫度范圍方面,固態(tài)電池工作溫度可以達到90℃,較液態(tài)電池55℃的工作溫度上限,有顯著提升,可以拓寬動力電池使用范圍,降低熱管理系統(tǒng)技術(shù)難度,進一步提升安全性。此外,固態(tài)電池可立體散熱,電芯散熱路徑增加,提升熱管理系統(tǒng)潛力大。 在充電性能方面,固態(tài)電池可以實現(xiàn)3C的高倍率充電性能,較液態(tài)鋰電池2C快充性能,充電效率可以提升50%。 固態(tài)電池未來展望 姜辛預計,2019年將是固態(tài)電池起步年,滿足車用技術(shù)要求的固態(tài)電池小批量面世,部分技術(shù)領(lǐng)先主機廠會率先搭載應(yīng)用研究;2021年將成為固態(tài)電池元年,固態(tài)電池比能量達到290Wh/kg,接近高鎳三元體系,但安全性非常好,即2021年會開始小批量應(yīng)用;2021-2025年則進入市場培育期,電池能量密度從300Wh/kg達到400Wh/kg,屆時普通的純電動轎車的里程達到300-500公里,這期間固態(tài)電池會獲得一部分車用電池市場;2030年有望步入市場成熟期,預計固態(tài)電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,單體電池比能量有望沖擊500Wh/Kg,常規(guī)的性價比車型應(yīng)該可以達到500公里以上。這期間,固態(tài)電池占車用電池市場主流,和車用燃料電池共存,液態(tài)電池基本退出車用動力市場。 "站在整車企業(yè)角度,希望國家對固態(tài)電池參考燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略進行政策性引導,促進其技術(shù)提升及產(chǎn)業(yè)鏈建立,為中國下一個十年新能源技術(shù)領(lǐng)先夯實基礎(chǔ)。"姜辛表示,從固態(tài)電池的技術(shù)路線上,隨著循環(huán)壽命指標逐年提高,在2021年初步滿足車用需求,固態(tài)電池后續(xù)需要著重從倍率性能和溫度性能兩方面進行研究,解決高速和極寒工況續(xù)航低兩大電動汽車痛點。 “從動力電池檢測流程看,固態(tài)電池PACK級別安全試驗測試通過率大大增高,其測試項目與傳統(tǒng)液態(tài)電池無差別,測試設(shè)備可以保持延續(xù)性,降低切換成本。“姜辛還提醒說,固態(tài)電池電芯或模組級別因成組方式發(fā)生較大變化,其測試標準、測試方法、測試設(shè)備均會發(fā)生較大變化,需國家層面、行業(yè)組織引導制定Cell/Model統(tǒng)一標準,避免千變?nèi)f化的電芯或模組成組方式對行業(yè)造成的資源浪費。 對于固態(tài)電池行業(yè)來說,目前無任何國標或行標,僅開始部分團標制定,不能滿足和支撐固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,姜辛建議國家加快組織產(chǎn)品評測及標準制定。 |
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