固態(tài)電池作為最有希望的下一代動力電池候選者，各國都投入了大量的資金開展相關(guān)技術(shù)研究，意圖率先實現(xiàn)商業(yè)化搶占市場先機。
近期，中國鋰電池制造企業(yè)萬向一二三宣布在固態(tài)電池研究領(lǐng)域取得了重大突破，有望加快推進國產(chǎn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。
萬向一二三和IonicMaterials聯(lián)合對外宣布，其全固態(tài)電池研發(fā)取得里程碑式進展。通過聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，萬向一二三和IonicMaterials公司開發(fā)了行業(yè)第一種創(chuàng)新性方法來制造全固態(tài)電池。這將加速該技術(shù)的商業(yè)化。
通過將IonicMaterials公司先進的導(dǎo)電離子聚合物與A123的新一代三元/石墨鋰離子化學(xué)相結(jié)合，萬向一二三和IonicMaterials公司共同開發(fā)出一款具有高能量密度，高安全且不使用易燃液體電解質(zhì)的電池。通過不使用諸如金屬鋰等特殊電極，具有固體聚合物電解質(zhì)的全固態(tài)電池將更快推出市場。
萬向一二三表示，固態(tài)電池在未來4-5年內(nèi)將具有巨大潛力。這項技術(shù)突破使得全固態(tài)電池有望在2024年大批量推向市場。
除了萬向一二三之外，包括清陶能源、輝能科技、贛鋒鋰業(yè)、衛(wèi)藍新能源、珈偉股份等中國鋰電池企業(yè)正在建設(shè)固態(tài)電池產(chǎn)線甚至已經(jīng)投產(chǎn)，邁出了固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵步伐。
不過盡管中國鋰電池企業(yè)在固態(tài)電池研發(fā)方面已經(jīng)取得了突破，但車載固態(tài)電池要想真正應(yīng)用在電動汽車上還要走過一段較長的距離。
當(dāng)前，固態(tài)電池的研發(fā)主要集中在中國、日本、韓國以及歐美國家。相比中國企業(yè)，日、韓國和歐美企業(yè)在固態(tài)電池研發(fā)所需的資金、技術(shù)、專利以及政策支持等方面都擁有較大的競爭優(yōu)勢。
外媒報道稱，美國能源部宣布向通用汽車投入910萬美元，且其中200萬美元明確表示與固態(tài)電池的研發(fā)有關(guān)。具體而言，其中100萬美元將用于“對固態(tài)電池中的界面現(xiàn)象作基本的了解”，另外100萬美元則是研究“用硫化物玻璃電解質(zhì)加熱全固態(tài)電池”。
上個月，通用汽車在上海舉辦的在科技日上展示了其中國前瞻技術(shù)科研中心成立十周年以來的創(chuàng)新成果，表示其電池實驗室將進一步加強固態(tài)電池的研發(fā)。
除了通用汽車之外，包括福特、寶馬、奔馳、現(xiàn)代等多家車企也在關(guān)注固態(tài)電池技術(shù)，甚至共同投資了一家美國初創(chuàng)電池企業(yè)SolidPower，利用SolidPower首款全自動、卷對卷（rolltoroll）技術(shù)生產(chǎn)設(shè)施，共同合作研發(fā)下一代電動汽車全固態(tài)電池。
與歐美車企相比，日本車企在固態(tài)電池領(lǐng)域走的更靠前一些。
此前，豐田一直在電氣化之路走得比較緩慢，其高管一直對靠鋰離子電池提供動力的電動汽車持保留的態(tài)度。如今，豐田轉(zhuǎn)變了態(tài)度，打算加速向電動汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型的步伐。
豐田宣布與日本最大鋰電池制造商松下成立合資公司生產(chǎn)動力電池，雙方還將合作開發(fā)下一代固態(tài)鋰離子電池，助力豐田在2030年實現(xiàn)銷售約550萬輛新能源車的目標。
豐田還宣布，將在2020年東京奧運會上亮相旗下的固態(tài)電池電動汽車，這意味著其在固態(tài)電池商業(yè)化方面已經(jīng)取得了重大突破，已經(jīng)到了可以實現(xiàn)量產(chǎn)和裝車應(yīng)用的階段。
除了豐田之外，雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟也在致力于固態(tài)電池技術(shù)的研究，并希望在2025年推出其插電式車輛市場。
總體來看，全球都得積極研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)，其中中國企業(yè)以電池企業(yè)為主，而包括日本、韓國、歐美等國家則以車企為主，體現(xiàn)出中外企業(yè)在下一代動力電池技術(shù)布局方面的思維差異。
下面就來看看當(dāng)前國內(nèi)外企業(yè)在固態(tài)電池研究方面又有哪些新進展吧。
1、松下助力IMEC研發(fā)全固態(tài)電池
外媒報道稱，比利時微電子研究中心(IMEC)開發(fā)了一款新型的全固態(tài)電池，該全固態(tài)電池實現(xiàn)了低成本，大容量，有可能將提前固態(tài)電池商業(yè)化場景的應(yīng)用。
IMEC宣布開發(fā)出一種固體電解質(zhì)鋰離子二次電池(LIB)，其體積能量密度高達425Wh/L(圖1)。它使用磷酸鋰鐵(LiFePO4：LFP)作為正極活性材料，金屬Li作為負極活性材料。據(jù)報道日本松下也參與了電解質(zhì)材料的開發(fā)。
2、大陸集團或不再涉足固態(tài)電池制造
大陸集團首席執(zhí)行官ElmarDegenhart博士表示：“目前的市場環(huán)境充滿挑戰(zhàn)。全球主要汽車市場，包括歐洲、北美、特別是中國都呈下降趨勢。我們正嚴格控制成本并通過提高競爭力來應(yīng)對這一趨勢?！?
大陸集團表示，由于公司一直沒有涉足鋰離子電池生產(chǎn)領(lǐng)域，經(jīng)過深入分析得出結(jié)論，將不會投資電池生產(chǎn)，且不再考慮涉足固態(tài)電池生產(chǎn)領(lǐng)域，但是到目前為止公司還沒有在這方面做出最后決定。
他補充說：“大陸集團已做決定，無法建立基于固態(tài)電池技術(shù)的有吸引力的商業(yè)模式，且該技術(shù)可能要2030年后才能實現(xiàn)?！?
