固態(tài)電池未來將取代鋰電池 2021年固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展前景分析

• 2021年1月18日 ZhouXun來源：互聯(lián)網(wǎng) 757 45
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固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。由于科學界認為鋰離子電池已經(jīng)到達極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。

固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。由于科學界認為鋰離子電池已經(jīng)到達極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

據(jù)了解，固態(tài)電池被認為是下一代鋰電技術制高點，工作原理上，其與傳統(tǒng)的鋰電池并無區(qū)別。兩者最主要的區(qū)別在于固態(tài)電池電解質(zhì)為固態(tài)，相當于鋰離子遷移的場所轉(zhuǎn)到了固態(tài)的電解質(zhì)中。

與傳統(tǒng)鋰電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點是安全性。固態(tài)電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)的特性，固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)電池的核心，電解質(zhì)材料很大程度上決定了固態(tài)鋰電池的各項性能參數(shù)，如功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命。

此外，固態(tài)電池電化學窗口可達5V以上，允許匹配高能正極，電池負極可以采用金屬鋰，提升理論能量密度，有望解決新能源汽車里程焦慮問題;同時可簡化封裝、冷卻系統(tǒng)，電芯內(nèi)部為串聯(lián)結構，在有限空間內(nèi)進一步縮減電池重量，體積能量密度較液態(tài)鋰離子電池(石墨負極)可提升70%以上。

目前，固態(tài)電池領域進入“軍備競賽”階段，主要有歐美、日韓和中國三大陣營。歐美車企對固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)關注度較高。車企通過收購、投資在固態(tài)電池領域中美國高校衍生的初創(chuàng)企業(yè)如Solid Power、SolidEnergy Systems、Ionic Materials 、Quantum Scape 等以獲得技術儲備。

日本車企在固態(tài)電池上的研發(fā)起點相對較早，最早入局的豐田在2008年就與固態(tài)電池創(chuàng)企伊利卡(Ilika)展開了合作，2019年初，宣布與松下合作。三菱、日產(chǎn)、松下等大部分企業(yè)紛紛加速布局固態(tài)電池行業(yè)，爭取早日實現(xiàn)量產(chǎn)。

中國方面，雖然起步較晚，但越來越多企業(yè)已參與其中。參與主體包括中科院化學所、中科院青島能源所、中科院寧波材料所等研究機構，贛鋒鋰業(yè)、寧德時代等電池企業(yè);更有其他領域企業(yè)看好固體電池跨界投資，如以汽車零部件為主的萬向集團、新能源汽車比亞迪等。

雖然固態(tài)電池尚未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，但全球預計2020年準固態(tài)鋰電池會實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，到2025年全固態(tài)鋰電池將最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

2020年固態(tài)電池技術研發(fā)有望取得突破性進展，在成本、能量密度和生產(chǎn)過程等方面進一步趕超鋰離子電池技術。

2030年，鋰離子電池將不再是電動汽車電池主流，但其在某些電子原件領域仍有一席之地。

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