固态电池专家交流纪要-中国储能网
2024 03/29 11:22:37
来源:调研纪要精选

固态电池专家交流纪要

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作者:中国储能网新闻中心

  中国储能网讯:

 Q:目前全固态电池产业的发展情况如何?今年应用端的进展对产业发展带来了哪些变化?

  A:目前全固态电池主要还处于放大生产阶段,国外的进展相对领先,国内的进展稍慢,还在实验室阶段。尽管国外的竞争对手已经开始投产,但全球市面上还未有广泛开售的产品。就应用端来说,短期内有多家厂商开始选择半固态电池,但这对产业的快速推广和规模化仍有困难,其中技术问题尚未解决,安全性问题也未完全克服。从商业化角度来看,半固态电池的应用起初并不局限于车用电池,而目前主要在小型消费品领域,例如无人机中见到应用,未来商业化的发展可能首先从低空经济和金融经济领域快速发展,并非我们预期的车用市场。

  Q:有关上汽与固态电池的合作项目,您对其产品的核心技术和宣传有何看法?

  A:上汽合作项目中关于固态电池的技术看点在于,正极材料的处理方式不同于传统极片,这可能有益于后期进行全固态电池制造的经验积累。同时,上汽提到了电池快充性能的优势,但就目前所知,半固态电池快充性能并未体现出显著优势。尽管有宣传其能实现的快充速度,但可能存在夸大成份,因为快充速度虽然达到2c至3c的水平,但这不足以成为卖点。

 Q:目前在固态电池的充电倍率方面,有多少是实现可行的?

  A:宣传中提到的4C甚至5C的快充有条件限制,比如只在某一电量段内可达到,并非全范围可实现。电池充满的过程其实还是需要时间的。如果没有足够的安全保护,过快的充电会导致显著的电池性能退化,从而降低使用寿命。理论上可以实现更高的充电速度,但这需要对材料和设计进行精心优化,同时也要平衡寿命和性能。人们追求快充,有时会牺牲掉其他的性能指标。

 Q:新型电池结构和制造工艺在未来有何发展趋势?

  A:新型电池结构和制造工艺的发展趋势表现在多层涂布技术的应用,以及相关设备精密性的提高。随着多层涂布工艺的进步,可能会出现三层、四层涂布,这将带来新的高端设备需求。固态电池的发展需要考虑非传统沟通卡通技术,例如分层堆看技术和复合集流体的开发,因为它们不仅反应了电池技术的进步,而且预示着未来电池制造设备的需求变化。

 Q:目前固态电池的成本计算情况怎样?

  A:对于不同的电池类型,成本差异明显。以硫化锂为例,若按当前市场价一百多万一吨计算,固态电池的成本会相对较高,可能是现有液态电池的数倍。但如果实施内部合成,成本可以显著降低。采用非传统的负极材料,例如铝金属,成本可能会进一步下降,甚至低于当前液态电池。而制造工艺例如涂覆技术的厚度和次数,以及干法压实等也会影响成本,但目前阶段成本并不是主要的考量因素,更专注于性能的提升。

  Q:固态电池未来在飞行汽车中的成本要求有何展望?

  A:虽然目前对固态电池的成本没有严格要求,但是未来如果要实现更广泛的应用,如空中出租车,就必须要考虑到出行成本,这将对电池的成本控制提出新的需求。具体成本要求将取决于客户对飞行汽车的期望以及相应的业务模型。因此,未来材料的成本控制会因为下游需求而有可能进行必要的调整和优化。

 Q:固态电池中哪些材料体系是未来发展的关键点?

  A:固态电池未来的发展关键在于若干特定材料体系的应用。首先,正极材料方面,人造碳纤维起到导电作用,随着技术进步预计应用量将大幅上升。当前,针对单品碳板这类产品在国内还没有形成整体的生产规模,多数产品无法从俄罗斯进口,这是需要关注的点。其次,电解液上,新型的丙磷酸酯类电解液(EV剂)的需求有望快速上升,它与大面积热化石材料相匹配,因此这些材料的需求也会随之增长。

  Q:目前固态电池在向固态转变的过程中面临哪些难点,并预计何时固态电池能够大规模商用?

  A:固态电池在目前有多个应用场景中存在一些问题。电池需要的功率特别高,如飞行汽车、消费电子领域等;固态电池的功率输出并不理想。此外,导电子和导离子可能受到颗粒位置影响,存在安全性和功率输出的问题。尽管固态电池具有高能量密度和轻量化的优势,但现有的产品力还达不到多场景需求。尤其是在需要快速充电的场景下,例如出租车或工业领域,固态电池还不能满足这些高倍率下的使用需求。目前来看,尽管固态电池在某些特定场景下能够满足需求,但是全场景下的市场要求还无法达到,需要进一步提高产品性能。从现有进展看,大约在2027年左右,固态电池可能会实现大规模应用,尤其是如果航空级别的安全性得到验证,并在空中应用中展现可靠性,将来可能也会扩展到汽车等其它领域。目前市场对于高质量固态电池的需求也越发明晰,只要成本问题得到解决,固态电池的推广就具备了可能性。

【责任编辑:孟瑾】