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「九卅娱乐官方网址苹果」浙江锋锂许晓雄博士:国产固态锂电池产品有望2020年底装车

2020-01-09 13:17:05  点击:[3825]

「九卅娱乐官方网址苹果」浙江锋锂许晓雄博士:国产固态锂电池产品有望2020年底装车

九卅娱乐官方网址苹果,新华社北京10月12日电(记者盛勤)固态锂电池被誉为锂二次电池发展的下一个出路,近年来备受关注。关于国内外固态锂电池技术发展和产业化的相关问题,记者近日采访了浙江丰利新能源科技有限公司(以下简称浙江丰利)总经理许小雄博士。

作为拥有近20年固态锂电池研究经验的“老手”,许小雄认为,在当前全固态锂电池技术尚未突破的情况下,研发混合固液电解质锂电池是一个切实可行的选择。浙江丰利第一代采用混合固液电解质的固态锂电池产品已经可以满足汽车企业的需求,预计将于2020年底前装车。

我国固态锂电池的研究氛围非常好。

近年来,电动汽车火灾事故频繁发生,动力电池的安全性备受关注。然而,随着电动汽车长寿命对电池能量密度要求的提高,安全问题越来越突出。

在许小雄看来,高安全性和高能量密度已经成为未来动力电池发展的必然趋势。固态电池技术是未来电池技术的桥梁,如锂金属电池、锂硫电池、锂空气电池和现有的液体锂离子电池技术。通过用固体电解质代替当前的液体电解质,并将含锂材料或金属锂引入负极,可以提供可行的解决方案来解决高安全性和高能量密度之间的矛盾。

事实上,固态锂电池技术的研究和开发已经吸引了全世界的广泛关注和投资。日本新能源产业技术综合开发署(NEDO)宣布2018年投资100亿日元,与丰田、本田、日产、松下等23家汽车、电池和材料企业以及京都大学、日本科学化学研究所等15家学术机构共同开发全固态锂电池技术。此外,美国、韩国、德国等国家也继续投资于固态锂电池的研发。

中国对固态锂电池的研究可以追溯到20世纪70年代。中国工程院院士陈立泉开始了固态离子研究,并建立了固态离子实验室。如今,国内许多知名大学、研究所和新能源汽车企业都在积极从事相关的研发工作。今年8月在浙江宁波举行的“第五届全国固态电池研讨会”的与会者人数达到近1000人,是有史以来最高的。这显示了固态电池相关研究在中国的普及。

除基础研究外,以浙江丰利、北京卫兰、苏州陶青伟为代表的国内许多初创企业近年来开始探索固态电池技术的工业应用,目前已取得良好进展。许小雄告诉记者,目前国内固态锂电池的研究氛围非常好。与美国的初创企业相比,这些国内企业更加务实,进步更快。我相信,如果这一进展持续下去,不会超过三年,至少预计他们在研发方面的技术实力将超过他们。

将固体和液体混合是当前的实际选择。

使用金属锂作为负极的全固态锂电池被认为具有超过400wh/kg的能量密度,并且还可以满足高安全性的要求。然而,从目前的研究进展来看,全固态锂电池仍有许多问题有待解决,短期内很难实现大规模生产。丰田此前设定了到2022年实现全固态电池商业化的目标。

考虑到全固态锂电池大规模生产面临的实际困难和新能源汽车对高安全性和高能量密度动力电池的迫切需求,国内几家初创企业已将混合固液电解质锂电池产品作为短期大规模生产目标。采用高镍正极材料,混合固液电解质,能量密度可达250wh/kg以上,电池安全性得到很好的提高。

许小雄说,浙江丰利是中国最早提出混合固液电解质锂电池概念的单位之一。目前,这一概念正逐步被更多的企业所接受,这也从侧面证明了固液混合技术路径的可行性。

从现有固液混合电解质锂电池产品的测试数据来看,其能量密度已经达到目前三元锂离子电池的大规模生产水平,并且在倍率性能、循环性能等方面也具有良好的性能。更重要的是,它们可以全面通过各种安全测试,包括针刺、挤压、过充电、过放电、短路、加热等。

许小雄说,工业界不像学术界那样重视电池中使用的电解液是固体、固液混合物还是液体。他们更关心的是电池的性能指标能否满足要求,成本是否可以接受。此外,在过去的两年里,汽车公司越来越重视电池的安全性。在许小雄看来,目前的混合固液产品比三元锂离子电池具有更高的能量密度和安全性。它们已经可以满足汽车企业的需求,是全固态锂电池技术尚未突破的现实选择。

浙江丰利混合固液电解质锂电池产品即将量产

浙江丰利是中国最早探索固态电池产业化的企业之一,由江西赣锋锂工业有限公司于2017年成立。目前,主要致力于具有自主知识产权的固态锂电池的研发和工程化。通过赣锋锂产业链的自身建设和支撑,浙江丰利建立了一条基于固态锂电池的完整闭环产业链。

在固态电池产品布局方面,浙江丰利坚持“大生产、研发、探索”的理念。许小雄介绍说,浙江丰利第一代固态锂电池采用混合固液电解质,以高镍三元材料为正极,碳为负极,能量密度高达260瓦时/千克。目前,第一代产品已经开始向国外小规模供应。主要用于汽车企业的装载演示和测试工作。他们将根据汽车工厂的应用要求继续改进,力争到2020年底实现装车。

此外,浙江丰利第一代固态锂电池的中试生产线已经基本完成,目前正处于试生产阶段。许小雄表示,在第一代产品通过工程验证后,大规模生产电池的成本预计将接近目前的三元素动力锂电池的成本。

除了即将大规模生产第一代产品之外,浙江丰利还在积极储存第二代和第三代产品。许小雄说,第二代固态锂电池仍然使用混合固液电解质,但液体电解质的比例大大降低。同时引入含锂材料作为负极,能量密度最高可达350瓦时/千克。浙江丰利的最终目标仍然是开发具有自主知识产权的全固态锂电池技术。目前,第三代全固态锂电池测试产品的能量密度可达400wh/kg。以下将继续改进相关技术,促进工业应用。

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