中國儲能網(wǎng)訊：固態(tài)電池作為下一代鋰電池的核心技術(shù)方向，在新能源汽車、低空經(jīng)濟等領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景。針對這一前沿技術(shù)，我國科學(xué)家近期取得一批新進展。
今后新能源車?yán)m(xù)航能有多遠(yuǎn)？技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化難點在哪？一起來看本期快問快答！
Q：今后新能源車?yán)m(xù)航能有多遠(yuǎn)？
A: 近日，我國科學(xué)家成功攻克全固態(tài)金屬鋰電池的“卡脖子”難關(guān)，讓固態(tài)電池性能實現(xiàn)跨越式升級，以前100公斤電池最多支持500公里續(xù)航，如今有望突破1000公里天花板。
Q：近期技術(shù)實現(xiàn)了哪些突破？
A: 電池充放電全靠鋰離子在正負(fù)極間“往返跑”。鋰離子相當(dāng)于電池中的“外賣小哥”，負(fù)責(zé)把電子從電池正極送到負(fù)極，固態(tài)電解質(zhì)就是“送外賣”所行駛的“道路”。
常用的硫化物固體電解質(zhì)，硬度高、脆如陶瓷，而金屬鋰電極卻軟得像橡皮泥。這兩種材料貼合時，就像把“橡皮泥”粘在“陶瓷板”上，界面處坑坑洼洼，難走的“路”會影響電池充放電效率。近期，我國多個科研團隊紛紛出手，讓“陶瓷板”和“橡皮泥”實現(xiàn)嚴(yán)絲合縫，有望解決固固界面的接觸難題，徹底打通固態(tài)電池的續(xù)航瓶頸。
比如，中國科學(xué)院物理研究所聯(lián)合多家科研團隊開發(fā)的“特殊膠水”，在電池工作時，會順著電場跑到電極和電解質(zhì)的接口處，主動吸引通行的鋰離子過來，哪里有小縫隙、小孔洞，就自動流過去填滿。通過一番縫縫補補，電極和電解質(zhì)就能自己貼得嚴(yán)嚴(yán)實實，從而突破全固態(tài)電池走向?qū)嵱玫钠款i。
Q：全固態(tài)金屬鋰電池商業(yè)化難在哪？
A: 要實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，除了技術(shù)攻關(guān)和材料性能提升外，關(guān)鍵還要降本。首先，固態(tài)電解質(zhì)和更高理論容量的正負(fù)極在內(nèi)的原材料成本較高。比如，鋰硫化物的價格是碳酸鋰的數(shù)倍。其次，固態(tài)電池對生產(chǎn)環(huán)境與原材料純度的要求極高，對生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制提出了更嚴(yán)苛的要求，生產(chǎn)設(shè)備替換率也更大。此外，產(chǎn)業(yè)鏈的不完善也會推高成本。
專家表示，當(dāng)下需以“技術(shù)攻堅＋產(chǎn)業(yè)生態(tài)力”雙輪驅(qū)動，將實驗室優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為市場話語權(quán)，才能在全球新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)占據(jù)領(lǐng)先地位。要加大對固態(tài)相關(guān)企業(yè)的支持力度，降低企業(yè)前期風(fēng)險成本，激發(fā)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌龌盍?。同時加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)溝通合作，上游原材料供應(yīng)商與中游電池制造商合作，共同研發(fā)和攻關(guān)關(guān)鍵材料，保障原材料穩(wěn)定供應(yīng)；中游電池制造商與下游客戶合作，開發(fā)適合不同應(yīng)用場景的電池產(chǎn)品，共同推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。
