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不容易著火的鋰電池寶馬、豐田紛紛看好

2017年02月22日 9:26 2647次瀏覽 來(lái)源:   分類:

  日前有海外媒體報(bào)道稱,寶馬正在研發(fā)一款更為先進(jìn)的鋰離子電池,這款電池將用固態(tài)電解質(zhì)代替現(xiàn)有的電解液,更輕、更安全、密度更高。據(jù)悉,新電池的量產(chǎn)時(shí)間或?yàn)?026年。
  寶馬相關(guān)人士向外媒透露,這款新電池將使用固態(tài)電解質(zhì)代替目前鋰離子電池普遍使用的電解液,這項(xiàng)改變可以為電池組帶來(lái)多重好處,例如更輕、碰撞起火風(fēng)險(xiǎn)更低,同時(shí)電池容量也將有15%-20%的提高。然而,外媒表示這款固態(tài)電解質(zhì)電池遲遲無(wú)法量產(chǎn)的原因在于,其在測(cè)試中暴露出了長(zhǎng)期使用可靠性不佳的問(wèn)題,因而以目前的狀態(tài)還無(wú)法進(jìn)行量產(chǎn),預(yù)計(jì)未來(lái)正式量產(chǎn)需要等到2026年才能實(shí)現(xiàn)。
  就鋰離子充電電池而言,如果只有鋰離子移動(dòng),而其它離子不移動(dòng)的話的確是最理想的狀態(tài)。而無(wú)機(jī)類固體電解質(zhì)理論上就能夠做到只使鋰離子移動(dòng),一旦在制成電池后,可在電解質(zhì)中只移動(dòng)鋰離子,承擔(dān)全部電流,遷移率可以達(dá)到1。顯示出了超過(guò)遷移率較低的電解液類電解質(zhì)的出色性能。
  相比于液態(tài)鋰離子來(lái)講,全固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)更明顯。它優(yōu)勢(shì)主要包括抑制鋰枝晶;循環(huán)性好,更安全,內(nèi)阻穩(wěn)定,功率衰減慢;可靠性高,壽命長(zhǎng);體積、面積能量密度高;高電壓,模組、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、易于靈活配組;高能量密度。
  而且,全固體電池因是固體而不易燃燒的優(yōu)點(diǎn)也是最受汽車行業(yè)關(guān)注的。盡管目前動(dòng)力電池在電池模塊和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,已經(jīng)采取了先進(jìn)的電源管理技術(shù)、冷卻技術(shù)、密封技術(shù)、散熱技術(shù)等,基本滿足了電動(dòng)汽車對(duì)安全性的要求,但依然存在著熱失控、過(guò)熱、起火燃燒甚至爆炸的危險(xiǎn),行業(yè)專家認(rèn)為,導(dǎo)致其燃燒爆炸的根本原因,是鋰離子電池電解質(zhì)屬于可燃的有機(jī)溶液,因此,固態(tài)電解質(zhì)的電池則被看作是解決動(dòng)力鋰電池安全問(wèn)題的終極方案。
  目前行業(yè)內(nèi)比較看好的是化物類固體電解質(zhì)。東京工業(yè)大學(xué)的菅野了次教授為研究主導(dǎo),由東京工業(yè)大學(xué)、豐田汽車公司和高能加速研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)小組基本上走在了該領(lǐng)域的最前沿。
  2016年11月24日三井金屬發(fā)布了下一代的鋰離子二次電池的“全固態(tài)電池”用的硫化物固態(tài)電解質(zhì)。2012年三井金屬全固態(tài)電池已經(jīng)取得一定的成績(jī),因?yàn)檐嚻笮枨?,雪藏五年,終于從幕后進(jìn)入臺(tái)前。今后,三井金屬將會(huì)與電池廠商和汽車廠商等合作,到2020年將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。
  而國(guó)內(nèi)也很早就展開了相關(guān)研究,其中以中科院物理所陳立泉院士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組成果最為突出。而在不久前的一次有關(guān)新能源汽車的技術(shù)發(fā)展研討會(huì)上,甚至有專家放出消息“不久之后,國(guó)內(nèi)將建設(shè)10條固態(tài)電池生產(chǎn)線”!在液態(tài)電池“橫掃”整個(gè)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池市場(chǎng)的當(dāng)下,這條信息的震撼程度不言而喻。
  不過(guò)目前國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的專家仍普遍認(rèn)為,對(duì)于全固態(tài)電池不要過(guò)于盲目樂(lè)觀。一種材料從實(shí)驗(yàn)室走向社會(huì)應(yīng)用層面,一般需要十年左右時(shí)間,而固態(tài)電池正處于研究階段,因此要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,還尚需時(shí)日。目前,我們已經(jīng)預(yù)測(cè)出固態(tài)電池具有高安全性(特別是高比能狀態(tài)下的安全性)、長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì),由于現(xiàn)在還沒(méi)有出現(xiàn)真實(shí)的工業(yè)化產(chǎn)品,所以只能認(rèn)為,固態(tài)電池所具備的以上優(yōu)勢(shì)僅是研發(fā)工作者的猜測(cè)。只有當(dāng)它展示出自身優(yōu)勢(shì)時(shí),才能真正為市場(chǎng)所接受。
  當(dāng)前,例如特斯拉所運(yùn)用的三元鋰電池技術(shù)已經(jīng)非常成熟,即便固態(tài)電池在十年內(nèi)量產(chǎn)出來(lái),也只能與前者共存,而不會(huì)產(chǎn)生顛覆性變革。作為液體電解質(zhì)的電解液仍有十年至十五年的市場(chǎng)空間,我們不必?fù)?dān)心液態(tài)電池會(huì)消失。這也印證了寶馬對(duì)于其全固態(tài)電池的相關(guān)戰(zhàn)略部署。

責(zé)任編輯:淮金

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