固态电池的优缺点

固态电池的优缺点,第1张

固态电池相比锂电池的优势主要有两点:从技术开发潜力的角度来看,三元锂电池的能量密度提升相对困难,全固态锂电池能量密度提升更有潜力。主要有3个原因:1.全固态锂电池电压平台提升较大,固态电解质比有机电解液具有更宽的电化学窗口,有利于进一步提升电池能量密度;2.固态电解质能阻隔锂枝晶生长,材料应用体系范围提升,为具有更高能量密度空间的新型锂电技术奠定基础。3.全固态锂电池当前能量密度约为400Wh/Kg,预估最大潜力值可达900Wh/Kg,有超过100%的提升空间。而普通的三元锂电池很难将电池能量密度提升到300Wh/Kg以上。从安全性角度分析,三元锂电池的液态电解质易燃易爆,在长期使用过程中容易触发“热失控”。固态电池的固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,自燃的概率也会大大降低。

国内固态电池公司有很多,且目前固态电池还处于早期研发阶段,谁才是真正的龙头企业,一切都是未知的。目前固态电池有3种技术路径:硫化物、氧化物和聚合物固态电解质。丰田、LG、松下、宁德时代均为第一种,国内企业以第二种为主,包括清陶能源,赣锋锂业等,第三种以欧美企业为主。

1、北京卫蓝

2016年成立,专注于固态电池的研发与生产,卫蓝新能源脱胎于中科院物理研究所。目前北京蔚蓝正在与蔚来汽车合作,将基于ET7车型,推出续航1000公里的半固态电池,能量密度360Wh/kg,电池容量150度电,预计2022年底或2023年上半年实现量产。目前该公司还未上市,蔚来汽车是其大股东,小米、华为哈勃、吉利汽车也是其股东。

2、清陶能源

2016年成立,专注于固态电池的研发与生产,率先实现了固态锂电池的产业化,建有国内首条固态锂电池生产线,2023年,续航超千公里的长续航固态电池将会在上汽的新款车型上实现应用。上汽、北汽均参与了清陶能源的投资,当升科技是其电池材料供应商。

固态电池和锂电池区别如下:

1、能量密度不同

锂离子的电解质是液态的,以凝胶体、聚合物的形式存在,让电池的重量难以下降。

固态电池的整体结构与传统锂离子电池相似,充放电方式也大同小异,但因为没有液体,所以电池内部更紧密,体积更小,能量密度增加。

2、充电速度不同

固态电池的充电速度比锂离子电池快。

3、寿命不同

锂离子电解质会腐蚀电池的内部组件,充放电的过程也会产生晶枝(dendrites),降低电池的容量、性能与寿命。

固态电池没有腐蚀性的问题,寿命更长。

4、热稳定性不同

锂离子电解质也具有可燃性,在高温下不稳定,有热失控的问题,若发生车祸,可能会导致严重火灾。电解质在低温也容易冻结,降低电池的续航力。

固态电池具有热稳定性,也不会在低温冻结,对生活在中高纬度的使用者,这能确保电动车的续航力。

5、成本不同

固态电池成本高昂且不易量产。

固态锂电池技术采用锂、钠等制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,大大提升锂电池的能量密度,其能量密度是锂离子电池的2倍。


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