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全固態(tài)電池預(yù)計(jì)2020年到2025年進(jìn)入市場(chǎng)
    日期:2017-02-20    字體:【大】【中】【小】

當(dāng)前,電動(dòng)汽車的發(fā)展引人關(guān)注,業(yè)界對(duì)于新能源汽車未來(lái)的前景寄予厚望。作為核心部件的電池,選擇什么樣的正負(fù)極材料也備受爭(zhēng)議。在日前舉辦的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)2017論壇上,中科院物理所研究員李泓向記者表示,全固態(tài)金屬鋰電池應(yīng)當(dāng)是未來(lái)的電動(dòng)車電池的發(fā)展方向,預(yù)計(jì)全固態(tài)電池會(huì)在2020年到2025年間首批進(jìn)入市場(chǎng),但目前還有很多基礎(chǔ)科研問(wèn)題需要突破。

近來(lái),中日美三國(guó)政府都提出了動(dòng)力電池的發(fā)展目標(biāo),對(duì)于電池的能量密度的要求越來(lái)越高,也提出了相應(yīng)的發(fā)展指標(biāo),“但如何在實(shí)現(xiàn)超高能量密度的指標(biāo)的同時(shí),兼顧動(dòng)力電池使用時(shí)的安全性、壽命、成本,這是所有研發(fā)人員都必須考慮的問(wèn)題”,李泓表示。

當(dāng)前,鋰離子電池提供了一種輕量級(jí)的儲(chǔ)能解決方案。科學(xué)家一般認(rèn)為,在這種電池中,用固體電解質(zhì)代替常規(guī)的液體電解質(zhì)可具有顯著的優(yōu)點(diǎn),這也就是通常所說(shuō)的全固態(tài)鋰離子電池。2016年,美國(guó)能源部為汽車技術(shù)辦公室提供一筆高達(dá)1970萬(wàn)美元的財(cái)政撥款,用來(lái)支持研究和開(kāi)發(fā)先進(jìn)汽車技術(shù),其中的電池項(xiàng)目的資助都是用于支持類固體電解質(zhì)的開(kāi)發(fā)等。在我國(guó),目前也有很多從事固態(tài)電池研發(fā)的團(tuán)隊(duì),還有不少企業(yè)在也在參與其中。

但是,從全球范圍來(lái)看,全固態(tài)鋰電池仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。李泓認(rèn)為,總體而言,目前全固態(tài)鋰電池開(kāi)發(fā)面臨電解質(zhì)和正負(fù)極材料的集成、鋰離子電導(dǎo)率低、金屬鋰電極體積變化等多個(gè)方面的挑戰(zhàn)需要解決。

2013年,中科院決定啟動(dòng)相關(guān)“先導(dǎo)專項(xiàng)”,提出要做長(zhǎng)續(xù)航的動(dòng)力電池,通過(guò)提升能量密度來(lái)延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。中科院物理所、中科院化學(xué)所、中科院寧波材料所、中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所、中科院上海硅酸鹽所等12家科研單位共同攻關(guān),目前也已經(jīng)取得了一定進(jìn)展,有了不少突破。

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,我們應(yīng)當(dāng)提高安全性追求全固態(tài)金屬鋰,逐漸增加固體電解質(zhì)和負(fù)極中的鋰含量。目前中國(guó)科學(xué)院正在這方面做進(jìn)一步的開(kāi)發(fā),力圖兼顧全固態(tài)鋰電池的優(yōu)點(diǎn)和液態(tài)鋰電池的優(yōu)點(diǎn),希望能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短,逐步改善現(xiàn)有電池的技術(shù)”,李泓介紹,在世界范圍內(nèi),預(yù)計(jì)全固態(tài)電池會(huì)在2020年左右能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的量產(chǎn),以后隨著技術(shù)的進(jìn)步會(huì)逐漸進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng),“當(dāng)然它可能會(huì)先滿足其它領(lǐng)域的應(yīng)用,等其它指標(biāo)達(dá)標(biāo)以后,再進(jìn)入動(dòng)力電池的領(lǐng)域”。

李泓還指出,盡管預(yù)期全固態(tài)電池會(huì)在2020年到2025年間首批進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng),但在這個(gè)過(guò)程中,還有很多的基礎(chǔ)科研問(wèn)題和科研技術(shù)仍然要突破,“從綜合指標(biāo)上看,目前的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足動(dòng)力電池的技術(shù)要求,我們希望一步步往前走,逐步改善現(xiàn)有鋰電池兼顧能量密度和安全性方面的挑戰(zhàn)”。


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