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固態電池技術有哪些發展方向?

固態電池從概念的提出到現在,已經經歷了很長一段時間的研究,但是直到現在依然只是人們口頭上的概念電池產品。目前,研究固態電池的企業不在少數,那么,在固態電池領域,又有著怎么樣的技術路線?動力電池企業該往哪個方向發力?

固態電池

現在全固態電池主要的技術路線方面,市場公認的可以分為三種,一種是聚合物,一種是硫化物,還一種是氧化物全固態電池。

每一種技術路線都有其優勢與劣勢。市場上具有代表性的企業是,豐田選擇是的硫化物路線,Ilika公司選擇氧化物路線,法國公司博洛雷選擇聚合物路線。

從硫化物技術路線看,豐田是最早進入全固態電池研究的公司,并且技術方向是以硫化物路線為主。相對比而言,硫化物技術路線更容易集成。不過,從化學性能方面看,氧化物固態電池的穩定性更高,硫系是比較差的。其它的指標如導電率、界面阻抗等方面,區別并不大。

從聚合物技術路線看,與硫系及氧化物相比,聚合物技術路線不占優勢,但是在集成方面,聚合物技術路線還是有一些優勢的。

聚合物固態電池的制造成本也是一個劣勢。法國博洛雷的固態電池實際上已配套了2000多輛汽車,但是熱管理方面無優勢。聚合物固態電池要保證電池的溫差,對電池的熱管理要求高,造成的負擔較重,需要花費較高的能量與成本,這增加了聚合物固態電池量產的難度。

市場認為硫系非常好,硫化物固態電池裝機后各項指標及示范效果都不錯。不過,國內一些電池龍頭企業于2017、2018年的時候宣布三年后量產全固態電池,但實際上目前仍未量產。未量產的主要原因,或者說最大的問題,一方面是硫系的化學穩定性比較差,導致產線需要額外增加非常多的防護措施,設計方面也需要想到更多防護辦法,包括封裝。

氧化物技術路線方面,氧化物也有技術難點,但是氧化物全固態電池的技術難點一旦突破了之后,它在商用、大規模量產方面,成本競爭力就非常強。

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