協(xié)會動態(tài)
固態(tài)電池是下一代電池技術(shù)的競爭焦點,世界動力電池大會上這樣說 | 深電協(xié)盤點
萬鋼:要加大固態(tài)電池等下一代動力電池技術(shù)研發(fā)力度 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼在2023世界動力電池大會上發(fā)表演講時表示:“我們要加大下一代動力電池技術(shù)研發(fā)的力度,科學(xué)判斷下一代動力電池的技術(shù)路線,重視新材料和以全固態(tài)電池為代表的新體系電池的基礎(chǔ)研究與技術(shù)研發(fā),系統(tǒng)解決關(guān)鍵材料、新體系電池系統(tǒng)集成等工程技術(shù)的難題,推進產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用與示范運行。同步開展市場和技術(shù)評估,為規(guī)模產(chǎn)業(yè)化提供先行經(jīng)驗?!?/p> 苗圩:固態(tài)電池是下一代電池技術(shù)的競爭焦點 全國政協(xié)常委在談到提升動力電池企業(yè)全球競爭力的建議時,苗圩建議企業(yè)要堅持創(chuàng)新驅(qū)動,要從結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和材料創(chuàng)新做好下一代電池技術(shù)的儲備,并指出,固態(tài)電池具有高安全性、高能量密度,是下一代電池技術(shù)的競爭焦點。 目前固態(tài)電池作為提升鋰電池本體安全的重要技術(shù)方向,其重點研究的三大技術(shù)方向為:電解質(zhì)體系研究、界面研究、工藝研究。 孫學(xué)良院士:鹵化物系電解質(zhì)穩(wěn)定性高于硫化物 中國工程院外籍院士、加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大國家工程院院士孫學(xué)良先生對上述3方面發(fā)表了相應(yīng)觀點:材料設(shè)計方面,鹵化物系電解質(zhì),在空氣中穩(wěn)定性高于硫化物,利于運輸、電池生產(chǎn),其離子電導(dǎo)率可達(10-3),近期豐田實現(xiàn)進一步突破(10-2); 界面設(shè)計方面,孫學(xué)良院士認(rèn)為負(fù)極方向是一個挑戰(zhàn),比如對金屬鋰,要找對零伏穩(wěn)定的材料。 工藝方面,考慮到高能量密度,需要降低固態(tài)電解質(zhì)對活性材料的比例,超薄的固態(tài)電解質(zhì)是一個方案,因而工藝上,干電極法是理想的制備方案。 寧德時代吳凱:基于界面力學(xué)增強技術(shù)抑制鋰枝晶等技術(shù),寧德時代構(gòu)建了長壽命固態(tài)金屬鋰電池 寧德時代首席科學(xué)家吳凱表示固態(tài)電池的開發(fā)意義:第一重要的目的是解決安全問題,第二個目的是為了提高能量密度。目前寧德時代基于界面力學(xué)增強技術(shù)抑制鋰枝晶,雙相導(dǎo)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建了長壽命固態(tài)理金屬電池(3C循環(huán)6000周,90% SOH)單體能量密度> 500Wh/kg,降低過渡金屬使用,力爭成本優(yōu)化。 容百科技李琮熙:硫化物最有可能搭載電動汽車的全固態(tài)電池電解質(zhì) 寧波容百新能源科技股份有限公司聯(lián)席總裁,中央研究院院長全固態(tài)電池根據(jù)固體電解質(zhì)的種類可分為聚合物,氧化物和硫化物,其中硫化物因離子電導(dǎo)率和機械靈活性比較高,成為最有可能搭載電動汽車的全固態(tài)電池電解質(zhì)。 固體電解質(zhì)存在硫與氧的交換反應(yīng)和親水反應(yīng),反應(yīng)對水分非常敏感,空氣穩(wěn)定性難以保證。硫化物固體電解體系,材料,電極,裝配線全工藝均應(yīng)在干燥房中進行,露點管理水平需要控制在60度以內(nèi)。 為了確保全固態(tài)電池包括控制工藝成本,實現(xiàn)商用化,有必要開發(fā)能夠在材料階段對水分空氣穩(wěn)定的硫化物固體電解質(zhì)。硫化物氣空氣穩(wěn)定性的代表性方法是軟硬酸堿理論,應(yīng)用氧摻雜改性方法,通過摻雜氧抑制硫化物電解質(zhì)和水分發(fā)生反應(yīng)。 容百科技目前研究方向:將二氧化碳和廢石添加劑與電解質(zhì)混合,吸附硫化氫氣體,同時采用過渡金屬硫化物,同步提升空氣穩(wěn)定性和離子電導(dǎo)率。為了開發(fā)新的制備路線,實現(xiàn)粒度分布控制,除了固相合成法以外,正在積極探究濕法制備工藝硫化鋰、五硫化二磷反應(yīng)非常緩慢,比較困難,潛在的方案是使硫過量促進中間產(chǎn)物溶解,中間產(chǎn)物不是硫代磷酸鋰的形式,而是可以用單一溶劑進行反應(yīng)。 綜合來看,容百科技認(rèn)為硫化物商業(yè)化改進方向如下:1)摻雜改性,應(yīng)用氧摻雜改性方法,提升空氣穩(wěn)定性;2)新型制備工藝:液相法,降低合成成本、難度,實現(xiàn)粒度可控。 天原集團王振強:固態(tài)電池的過程固態(tài)化和產(chǎn)品固態(tài)化同等重要 宜賓天原集團股份有限公司常務(wù)副總裁王振強表示固態(tài)電池的過程固態(tài)化和產(chǎn)品固態(tài)化同等重要。此外,固態(tài)電池干電極工藝的應(yīng)用:可以使電池的制造環(huán)節(jié)成本下降18%,流程減少70%,設(shè)備數(shù)量減少41%。比如特斯拉內(nèi)華達240GWh工廠,生產(chǎn)4680電池,面積只有原來的1/5,這個工藝步驟從33個減少到21個,負(fù)極干電極工藝的應(yīng)用就是一個重要的因素固態(tài)電池工藝:可支持電池的內(nèi)串設(shè)計,實現(xiàn)Pack的簡化。 從工藝研究上看:干電極法將從以下2個方向進行技術(shù)迭代:1)實現(xiàn)超薄電解質(zhì)膜制備,此為挖掘能量密度的要點;2)制造成本下降(設(shè)備如烘箱使用減少、無溶劑成本等)、流程減少(整合混料攪拌、涂布、碾壓工序),效率提高。 協(xié)會觀察 根據(jù)深圳市電池行業(yè)協(xié)會追蹤發(fā)現(xiàn),市場層面上,近一個月以來固態(tài)電池進展迅速。在項目申報上,蔚來半固態(tài)電池車型已申報;投資進展上,上汽集團擬向清陶能源追加投資不超27億元,深化布局固態(tài)電池技術(shù),輝能科技計劃投資52億歐元在法國新建一固態(tài)電池廠;項目開工方面,中科深藍匯澤一期投資5億、年產(chǎn)1GWh的固態(tài)鋰電池項目開工;最新技術(shù)進展上,廈門大學(xué)在全固態(tài)鋰金屬電池鋰金屬負(fù)極失效機制研究上取得重要進展,納科諾爾聯(lián)合清研電子推出干法電極一體機,將為4680、固態(tài)電池的理想工藝,美國開發(fā)出提高固態(tài)電池性能的新工藝,詳細(xì)內(nèi)容請查閱《鋰電產(chǎn)業(yè)信息月報-2023年第5期》,可聯(lián)系協(xié)會秘書處獲取。 關(guān)于月報 深圳市電池行業(yè)協(xié)會根據(jù)行業(yè)熱點,精心編撰鋰電產(chǎn)業(yè)信息月報。月報內(nèi)容包括:政策發(fā)布、市場動態(tài)、技術(shù)前沿、海外觀察、標(biāo)準(zhǔn)定制、數(shù)據(jù)追蹤及協(xié)會最新動態(tài);涵蓋鋰電產(chǎn)業(yè)鏈上游鋰礦資源,中游正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜, 下游動力電池、電池管理系統(tǒng),應(yīng)用端儲能、新能源汽車等領(lǐng)域的內(nèi)容。本月報僅用于分享行業(yè)發(fā)展信息,內(nèi)容僅供參考。 獲取月報可聯(lián)系: 鐘女士:18033059905 歐陽女士:13923776822

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