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固态电池 后锂电时代的必然方向
来源:亿宸资本  作者:  发布时间:2018-11-09 11:08:51  
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传统液态锂电不会是动力电池的技术终点。众所周知,能量密度是动力电池性能的第一指标,随着我国电动车市场由“政策驱动”向“政策助跑”转换,政策对于锂电池能量密度提升的导向已经明确。到2025年、2030年,我国动力电池单体能量密度分别需达到400Wh/kg、500Wh/kg,这一技术指标已接近传统锂电池能量密度天花板。同时,随着电动车销量的增长,自燃爆炸等安全事故频次也明显增加,这背后传统锂电采用的可燃性液态电解质难辞其咎。在能量与安全性能上,当前锂电池技术还有巨大的提升空间,传统的液态电池绝不会是技术的终点。

固态电池是后锂电时代的必经之路。固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。性能方面,不可燃烧的固态电解质是固态电池的核心。固态电池在根除安全隐患的同时能带来电池能量密度的提升。开发难度上,锂硫、锂空气等新型电池需从整个电池结构入手,而固态电池的核心在于固态电解质,升级路径更加简单方便。此外,锂硫、锂空电池负极均使用金属锂,而金属锂负极更易在固态电解质中兼容,因此固态电池同时也是锂硫、锂空电池的过渡平台。纵观未来技术方向,固态电池已成必经之路,其作为距离我们最近的下一代电池技术已成为科学界与产业界的共识。

产业化尚处早期, 未来有望超速发展 。固态电解质的低离子电导率与高界面阻抗限制了电池的能量密度与倍率性能,当前尚未有足够成熟的市场化产品。按照电解质材料的选取,固态电池可分为三大类:聚合物体系工艺最成熟,但性能上限制约发展;氧化物体系中薄膜型电池的难题在于容量扩充与规模化生产,而非薄膜型电池综合性能优异,是当前开发的热门;硫化物体系则处于发展空间巨大与技术水平不成熟的两极化局面。综合来看,虽然每一类固态电池体系都有较为棘手的问题需要攻坚,但目前实验室产品的性能已颇具潜力,且在全球范围内资本一致看好与龙头车企多方布局下,固态电池技术有望获得超速发展。

步步为营梯次渗透,阶段发展之路已经明晰。展望未来,固态电池将遵循阶段发展的路径,技术上步步为营,应用上梯次渗透。电池的结构将逐渐减少液体的使用,向无液体的全固态电池迈进;应用领域上,有望率先发挥安全与柔性优势,应用于对成本敏感度较小的微电池领域,如RFID、植入式医疗设备、无线传感器等;随着技术进步,再逐渐向高端消费电子渗透;而等到产品足够成熟后,最终切入电动车与储能市场,实现下游需求的全面爆发。


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