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新能源充电桩与固态电池的发展

来源: 时间:2020-12-09 15:15:03 浏览次数:

不少一线新能源车企对于电池的研发从未停止,国内外汽车厂商都开始把焦点对准了固态电池并加大投入。其根本原因是锂电技术的部分局限性,固态电池的盈利前景巨大,从而使新能源充电桩更具价值。
        不少一线新能源车企对于电池的研发从未停止,国内外汽车厂商都开始把焦点对准了固态电池并加大投入。其根本原因是锂电技术的部分局限性,固态电池的盈利前景巨大,从而使新能源充电桩更具价值。
新能源充电桩与固态电池的发展
    一、锂电的技术局限


    我国新能源汽车销量7月份遇冷,表面上看是受政策补贴下滑影响,其实还是核心的锂离子电池技术局限,性价比还不够高,安全性受质疑,产品优势不够明显。因此要想保住销量,在无补贴时代活得更好,锂离子电池必须降成本,实现高安全性、高能密度、轻重量等目标。就目前情况看,正材料已转向高镍三元发展;负材料虽集中于石墨材料,但也向硅碳负进行过渡。不过正负材料性能即使足够好,能量密度还是会止步于400Wh/kg,这是由正负材料的理论容量所决定的。

    相反,新能源充电桩的固态电池其碱金属电能增加能量密度,还能延长使用寿命,同时固态电解质的传输效率高,不会发生过热,有充分的安全性。

    二、安全性能为主

    尽管今年7月销量遇冷,但总体来看新能源汽车销量依旧逐年增长。新能源汽车发生安全事故,其中电池自燃占31%,这让潜在消费者顾虑重重,也影响新能源汽车发展进程的推进。新能源汽车的安全性,牵动着市场消费者的心,很容易产生负面影响,毕竟没有人愿意拿生命去买车。而选用固态电解质,将会有效降低电池自燃风险。现在各国车企都在大力研发固态电池技术,某种程度上,新能源充电桩就是试图用高安全性这个“护城河”,拦截竞争对手,占领更多市场。

    三、固态电池发展路线

    新能源充电桩采用不可燃的固态电解质替换可燃性的有机液态电解质,将会大幅提升电池系统的安全性,同时能够更好适配高能量正负并减轻系统重量,实现能量密度同步提升。可以说很好地弥补了锂离子电池的上述两大技术局限。

    在各类新型新能源充电桩体系中,固态电池是距离产业化近的下一代技术,这已成为产业与科学界的共识。固态电池的发展过程,本质上是减少液态电解液使用,从半固态到准固态,终迈向无液体的全固态电池。固态电池电导率高,机械强度高,能量密度高,但电和电解质界面还存在研究难点,大规模产业化、降低成本等难题还有待攻克。但固态电池已经迈出产业化的步伐。

    新能源充电桩有利的一面是国内锂电池领域有对应的技术积累和产业资源,可协助实现小部分商业化的固态电池产品。不利的一面是成本和应用领域受限,对比传统锂电暂未形成足够的竞争优势。

    四、固态电池应用

    固态电池是新能源充电桩技术发展的必然结果,在特定应用领域,完全可以替代现有锂电产品。固态电池体积小,有望率先发挥安全与柔性优势,优先在成本敏感度小的微电池领域扩展,如RFID、植入式医疗设备、无线传感器等。然后随着技术和产品成熟,固态锂电池成本降低,再加上高能密度和体容量小,可装载于行程较短的家用乘用车、公交车,作为动力电池使用。后大规模踏入电动车与储能市场,从往下渗透,实现下游需求的爆发。新能源充电桩固态电池技术的突破,将会给包括新能源汽车在内的许多应用领域带来巨大收益,形成至少万亿级规模市场。

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