世界新資訊:寧德時代的凝聚態(tài)電池,離固態(tài)電池還有多遠?| 見智研究
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4月19日上午,動力電池龍頭公司寧德時代在上海車展上舉行了凝聚態(tài)電池的發(fā)布會,首次宣布了將在今年內量產(chǎn)的第一代凝聚態(tài)電池(Condensed Battery),展示了其在高比能和高安全之間的精妙平衡,還表示其凝聚態(tài)電池不僅用于汽車領域,還會用于航空領域
1、凝聚態(tài)電池的優(yōu)勢體現(xiàn)
寧德時代的凝聚態(tài)電池由于其電解液完全不同于普通液態(tài)鋰離子電池的電解液呈完全100%的液態(tài)狀態(tài),而是一種半固態(tài)化的膠質狀態(tài),這使得凝聚態(tài)電池既能完成鋰離子在正負極的傳導工作,也因為電解液本身的粘性使得流動性降低,能提高動力電池整體的安全性能,避免了傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的熱失控的巨大風險。
而安全性能的提高只是凝聚態(tài)電池優(yōu)勢體現(xiàn)的一環(huán),除此之外,凝聚態(tài)電池的能量密度高達500Wh/kg,這相比起目前液態(tài)鋰離子電池的理論能量密度上限(350Wh/kg)就已經(jīng)高出了30%,隨著后續(xù)的研發(fā)投入,該能量密度還有望得到提升,這既能極大地減緩新能源汽車消費者的里程焦慮(新能源汽車的續(xù)航里程有望可超過1000公里),也能進一步拉進和燃油車的距離。此外,凝聚態(tài)電池還可以從源頭上面進一步減緩新能源汽車此前被持續(xù)詬病的充電難的問題,凝聚態(tài)電池能夠構建微米級別的自適應網(wǎng)狀結構,調節(jié)鏈間的相互作用力,在增強微觀結構穩(wěn)定性能的同時也能進一步提高電池動力學性能,提升鋰離子的運輸效率,使得凝聚態(tài)電池在具備高安全性能的同時,也具備了優(yōu)秀的充放電的能力,讓此前需要排長隊,長時間充電的麻煩得以減緩。
2、凝聚態(tài)電池是半固態(tài)電池的一種
為了進一步開發(fā)鋰離子電池在能量密度和安全性能兩個方面的潛力,目前無論是新能源車企如豐田和本田等,還是動力電池廠商如LG能源解決方案和衛(wèi)藍新能源等,甚至是上游鋰鹽廠商如贛鋒鋰業(yè)都開始在固態(tài)電池領域進行大力發(fā)展,想要將目前主流的液態(tài)鋰離子電池逐步轉為固態(tài)鋰離子電池。
但是考慮到全固態(tài)電池本身的技術難度和高成本,目前的確陷入了研發(fā)和落地的瓶頸期,所以在此之前,半固態(tài)電池的確是一個不錯的中間升級換代的有效過渡品,寧德時代的凝聚態(tài)電池其實也是半固態(tài)電池的一種,從目前開發(fā)進度靠前甚至做到裝車的企業(yè)情況來看,其產(chǎn)品的確也多是半固態(tài)電池如贛鋒鋰電在東方E70和賽力斯SERES 5。這在液態(tài)鋰離子電池的能量密度已經(jīng)貼近上限的情況下,也的確是一種新的突破,不是一步到位而是分階段達到,同樣也是一種通往固態(tài)電池的捷徑。
值得注意的是,不同于全固態(tài)電池在材料上的巨大革新如取消掉隔膜,負極采用鋰金屬等,電解液使用聚合物、氧化物或硫化物的電解質,凝聚態(tài)電池由于尚處于半固態(tài)電池階段,正極依舊是高鎳三元,負極還是石墨或者硅基負極,隔膜還是需要使用來隔絕防止正負極短路,只有電解液從此前的液態(tài)電解液轉變?yōu)楝F(xiàn)在的膠質狀的電解液,所以目前動力電池產(chǎn)業(yè)鏈中的材料、制作步驟和應用設備等其實還是基本上屬于能夠通用的,大部分還是能夠兼容,可謂是大幅度降低了前期的投入成本。
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