数字储能网讯:人们翘首以盼的固态电池何时落地,最近又有院士给出了新的说法。
在第四届未来汽车先行者大会上,中国工程院院士金涌给出的时间表是:预计还需十年甚至更久。
金院士说,固态电池的电极是固体的,电解质也要是固体的。目前面临最大的困难就是固体和固体之间的接触,假如固体电解质和电极接触不好,那么就增加阻力,锂离子传导速率下降,影响电池性能。所以必须解决“固-固界面”接触问题。丰田主攻硫化物路线,将硫化锂作为固态电解质。主要困难在于如何使“固-固”表面接触得好。一般采取的方式是爆压,要几百个大气压的条件才能满足。所以,该路线制备条件极其苛刻,要求绝对不能接触水和空气。因此,其成本高昂,比液态电解质高三到五倍。
中国科研团队展现出卓越的创新力,提出了水合氧氯锆锂路线,具备低成本、高柔性和无需高压的优势;氧氯锂锆铝路线,常压下百次循环衰减不足3%;镧系卤化物作为固态电解质,可与锂负极和三元正极直接接触,在室温下稳定循环等。
但电池是有寿命的,尤其镍和锂大部分要靠进口,还必须要开发电池回收技术,否则也会影响固态电池的商业化。
目前,全球在固体电解质路线上处在竞争状态,距离完全产业化,需要一定时间。美国正倾全力押注全固态电池,整个产业全体升级,从液态全部直接变成全固态,但它周期长、成本高。
于是,金院士提出了一个过渡方案,即:继续使用液体传导锂离子在正负极运动,但要大幅减少液态电解质的含量。这就催生了一个新的体系——半固态电池。半固态电池平衡了能量密度、产品成本与安全性,成为三者之间的妥协方案。并且,半固态电池能很快实现大批量产业化,与现有液态电池生产线可达到70%到80%吻合度,改造成本增加不多。可以利用十年左右的窗口期,用半固态电池继续占领市场,等固态电池技术成熟,再迅速进行切换。
半固态电池的提出,意味着固态电池确实离我们还有不小的距离,之前普遍预计2030年左右,就可以迎来固态电池的到来,看来是难以实现了。


