新起点 发表于 2019-11-21 15:47:12

三元锂时代终结 固态电池将全面接管电动车?

当我们举国为NBA事件群情鼓动时,2019年诺贝尔化学奖颁给了锂电池,美国、日本的三位科学家分别获此殊荣。
而中国,作为全球最大锂电池市场,拥有动力电池出货量前十企业的数量最多,却与这些荣誉丝毫没有关联。
这个事实再一次告诉我们,中国是锂电池大国,却不是锂电池强国。
更糟糕的是,靠着补贴政策和“白名单”迅速上位的三元锂电池,如今却面对着能量密度和安全性这两座无法逾越的大山,发展后劲不敷,出师未捷身先衰。
三元锂电池时代似乎难逃走向终结的运气,能量密度更高、更安全的固态电池,正在加速步伐取代三元锂电池,隐有全面接受电动车之势。
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而这,会成为中国动力电池财产真正实现弯道超车的契机吗?
三元锂电池的起与落

从日本一家独大到日韩两国争霸,再到中日韩三国杀,中国锂电池财产的崛起是一个励志的故事。
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锂电池的正极质料有很多种,包罗磷酸铁锂、三元锂、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂等等,磷酸铁锂电池曾是中国新能源汽车市场的主流。
为扶持新能源汽车而生的补贴政策,彻底改变了这一局面。
不停厘革调解的补贴政策对电池能量密度提出的要求越来越高,能量密度最高能到达330Wh/kg的三元锂电池,乐成将只有100Wh/kg左右的磷酸铁锂电池踩在脚下,今后奠定了三元锂称霸乘用车、磷酸铁锂蜗居客车的格局。
从市场规模和体量和财产链来看,以三元锂为主要技能蹊径的中国动力电池财产无疑是乐成的。
从2015年起,中国一连四年成为全球最大新能源汽车市场,作为电动车“心脏”的动力电池,因此一荣俱荣。
坐拥政策、市场两大优势的中国锂电池财产,自2015年起高出日韩跃居全球首位,现在已经承包了全球70%以上的动力电池产能,形成了全球最为完善的锂电池财产链,催生了以宁德时代为首的一批龙头企业,2018年全球动力电池出货量前十的企业,中国就占了七席。
市场虽大,财产链虽完善,头部企业虽强,但中国却不是锂电池强国。
相比日韩,我们差在哪?
首先是技能水平和制造工艺,中国并不占优,跟日韩电池财产相比还存在较大的差距,钴酸锂、磷酸铁锂和三元锂的核心技能都掌握在日韩手里。尤其是日本,其主打高端市场的领先技能,是中国短期内难以超越的。
别的,我国动力电池市场南北极分化明显,高端优质产物供不应求,低端产物销售困难,结构性产能过剩现象严重制约动力电池财产做大做强。
中国锂电池财产的突飞猛进,很洪流平是受益于“白名单”的掩护,随着“白名单”废除和补贴退坡,三星SDI、LG化学、松下、SK等外来巨头重新加入战局,给我国动力电池企业带来巨大的压力。
固态电池才是电动车救星?

本年以来,特斯拉、蔚来、比亚迪、威马电动车的多起自燃事故,将三元锂动力电池推上了风口浪尖——这些起火车辆,装配三元锂电池的占了绝大多数。
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“无论从化学结构照旧电池结构来讲,三元质料都非常容易发热,如果不能把热量实时传导出去,电池就有爆炸的风险。”有专家一针见血指出,在现阶段,三元锂电池的安全可靠性还没有妥善的办理办法。
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锂电池在充放电过程中极易发生事故,本年麋集出现的电动车着火事故,大部门都发生在车辆充电过程中大概刚刚竣事充电后,这导致消费者对三元锂电池安全性的担心与日俱增。
另一方面,能量密度天花板也是三元锂电池的一个致命伤。
动力电池的能量密度决定了车辆的续航里程。现在,高镍的NCM811(NCM即镍钴锰)是三元锂电池的重点突破方向,但现在已现技能瓶颈,纵然是量产电动车中能量密度最高的21700 NCA三元锂电池电芯(特斯拉使用),也只有260Wh/kg。业界认为,300Wh/kg将是三元锂电池难以超过的鸿沟。
三元锂已黔驴技穷,动力电池的发展瓶颈要如何突破?
号称能将续航里程提至800公里、几十秒就能布满电的固态电池,让人们看到了希望。
能量密度高是固态电池的最大特点。当前的全固态锂电池,能量密度约在400Wh/Kg左右,最大潜力值预计可达900 Wh/Kg,体积重量也比液态的三元锂电池更小更轻,这使得接纳固态电池的车辆拥有更长的续航里程,并且可以轻松实现车身的轻量化。
重要的是,固态电池比液态电池安全多了。由于固态电池的电极和电解质都由固态物质制成,固态电解质不可燃、不漏液,纵然在高温情况下也不会着火,搭载全固态锂电池的汽车自燃概率自然大大低落。
因着这两个优势,固态电池堪称电动车的救星。
2021年或在国内落地应用

既然这么神奇好用,市面上的电动车为何不使用固态电池?原因出在技能和本钱太高。
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技能方面,现在的固态电解质电阻太大,尚未找到既能分身高倍率又能快充的的物质做电解质。别的,固态电解质的导电率、内阻界面阻抗及相容性也存在问题,这导致固态电池短时间内无法应用于市场。
本钱方面,性能良好的质料非常昂贵,这导致固态电池的本钱远高于三元锂电池,阻挡了固态电池量产使用的脚步。家电巨头戴森实时止损不再造车,就与其所使用的固态电池本钱太高不无关系。
纵然有上述两大短板掣肘,也不妨碍固态电池被普遍认为是下一代动力电池研发方向的趋势。
现在,在固态电池研究范畴最有话语权的是日本。
日本最大公立研究组织——新能源财产技能综合开发机构(NEDO),在2008年发布的电池研发蹊径图中明白指出,要将固态电池作为未来新一代电池的发展方向。同一年,日本车企协同38家单元机构建立研发同盟,多方合力,操持在2022年掌握核心技能。
日本车企对固态电池的技能规划及应用进度是最快的,其中丰田已经对外展示了处于试制阶段的固态电池样品,操持于2020年正式用固态电池取代液态电池。
除了日本日产,全球多个车企也在积极摆设固态电池的相关研发工作。宝马、福特选择与美国电池技能公司SolidPower互助,其中福特更是对该公司举行投资,以强化研发协同效果;现代汽车则投资美国初创企业Ionic Materials,操持在2025年实现应用固态电池电动车的量产。
国内不少新旧造车势力,也在增强对固态电池的布局和研发。新势力中,蔚来、爱驰、天际体现得最为积极,先后与辉能科技达成固态电池业务方面的互助。旧势力的长安、广汽传祺、长城、北汽、吉利也有所动作,如长城汽车能量密度达350~500Wh/kg的固态电池,操持在2025年应用于量产车上;北汽团体2025年前上市的新车有望搭载400Wh/kg的固态电池。
从这些车企的布局来看,从2021年开始,固态电池将在国内落地应用,电池能量密度在300-500Wh/kg,主要搭载于少量高端电动车;2025年左右,固态电池将逐步实现商业化,真正在全球范围内普及。
对电动车生产企业和动力电池企业来说,这是最好的时期,也是最坏的时期。真正实现弯道超车,或将在此一举。


来源网络
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冬日黄昏 发表于 2019-11-21 16:00:02

石墨烯电池不怕高温不怕低温续航高重量轻,成本低。。。才是未来发展方向[灵光一闪]

向往的天空 发表于 2019-11-21 16:00:02

没有什么出师未捷身先死的说法,旧技术被新技术取代是很平常的事情,不能因为今天有了固态就说三元的发展是糟糕,今天三元面临能量密度的大山,明天固态就不会遇到骂?未来10年可能是固态称霸,但15年后可能就是另一种技术的电池崛起了,到时候又可以说“更糟糕的是,靠政策补贴……的固态电池,面临能量密度这座无法逾越的大山”?

黎夕旧梦 发表于 2019-11-21 16:00:02

比亚迪的车电池哪里有自燃起火

遠航 发表于 2019-11-21 16:00:02

电动汽车不是无污染,只是换了一种形式的污染。煤发电要污染,更严重的是废旧电池若回收利用不善,所造成的污染恐怕比尾气还严重。

灏撅 发表于 2019-11-21 16:00:02

一大波开着靠煤发电的电动车在路上顶着绿色节能的口号急速行驶!!!污染了谁???节能了谁???获益了谁???

其实很幸福 发表于 2019-11-21 16:00:02

弯道超车这么多年了,超出什么来了?超出整体工业下降,制造业后继无力。不要再大放厥词了。

老薛 发表于 2019-11-21 16:00:02

弯道超车,没超过去。

あえ毀ぎぞ 发表于 2019-11-21 16:00:02

氢燃料才是最终方案,电池后期污染还是严重的

菠萝 发表于 2019-11-21 16:00:02

现在的电动车真有可能是坑,现在十几二十万买过两三百公里续航,要是三五年来个突破,同样价钱能到一千公里续航[捂脸][捂脸][捂脸]
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