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2020丨清陶全固态锂电池在新能源车上的量产或将实现

杨雅茹
2016-11-29 · 15:22
[ 亿欧导读 ] 南策文院士表示:“清陶发展把实现全固态电池的产业化定为2017年的首要任务,重点解决材料匹配、装备升级、产品一致性等核心问题,力争于2017年9月推出第一批全固态锂电池产品。”
冯玉川,清陶董事长,新能源汽车,清洁能源,固态电池

作者:杨雅茹

11月28日,清陶发展在昆山召开了“锂电池产业发展论坛”。 本次论坛以“全固态锂电池技术”为主题,旨在探索全固态技术的发展之路和市场演进之道。论坛上,到场嘉宾共同探讨了材料、器件、终端应用、市场状况等发展的新趋势。

其中,南策文院士表示:“清陶发展把实现全固态电池的产业化定为2017年的首要任务,重点解决材料匹配、装备升级、产品一致性等核心问题,力争于2017年9月推出第一批全固态锂电池产品。”

清陶(昆山)能源发展有限公司由清华大学南策文院士团队创建,该团队是国内较早开展全固态锂电池技术研发的团队之一。清陶发展的子公司包括江苏清陶能源科技有限公司、清陶(昆山)自动化装备有限公司,后者专注于锂电池生产线的设计开发。2016年,清陶发展成立了清陶(昆山)新能源材料研究院,目前清陶发展正从材料、器件、装备多个维度开展全固态锂电池产业化开发的工作。

据亿欧了解,全固态锂电池是结构中不含液体,所有材料都以固态形式存在的储能器件。该体系摒弃了易燃易爆的危险化学品——电解液,具有能量密度高、可实现柔性/微型化、安全可靠等特点。在提升性能的同时,该技术将进一步扩展电池的应用领域。

通过专访,清陶董事长冯玉川表示全固态电池有以下优势:

优势一——高能量密度

目前全固态电池的能量密度可达400Wh/kg以上,相较于传统锂电池(能量密度100~220Wh/kg),有了一倍左右的提升。这意味着质量体积不变的前提下,该产品可将手机待机时间、无人机飞行时间和电动汽车续驶里程延长一倍。

优势二——可实现柔性/微型化

由于没有电解液,全固态电池的封装工艺大幅优化,电池脱离了刚性外壳和尺寸的束缚。全固态电池、柔性显示技术、柔性电路板技术的协同,将实现电子产品的可任意弯曲、折叠。同时,电池的微型化将给半导体工业等领域带来一场新的变革。电池将成为集成电路中的基本单元,电子器件就有了强劲的“心脏”。

优势三——安全可靠

全固态电池用陶瓷固态电解质材料替代了电解液,从根本上杜绝了安全隐患,可以承受切割、撞击、钉刺、挤压等最严苛的安全考验。

真正意义上的全固态电池可以同时实现以上三个特点,有别于聚合物电池、薄膜电池、凝胶电池等概念,是目前学术和产业界公认的未来发展方向,包括博世、丰田、东芝、苹果等知名企业都在这个领域有所布局。

冯玉川还预计清陶锂电池将在2017年实现量产,会根据用户需求提供电池方案,量产化产品将以自动化装备和部分人工的形式进行。

另外,在圆桌论坛《我们需要什么样的电池》上,北汽集团新技术研究院副院长荣辉、广汽集团广汽研究院研究员梅骜就汽车需要什么样的电池进行了讨论。

荣辉表示:“随着国家对新能源汽车的补贴政策出台,很多企业开始着手做新能源汽车,汽车产业得到了发展,但是新能源车的整个销量和传统汽车销量相比,仍然还处于低水平增长阶段,其中,新能源汽车发展的最大障碍是锂电池,而且电池的安全性问题尤为重要,新能源车在1到2秒之间起火,瞬间失控,如果能改成固态电池,我认为对新能源车发展来说是很好的。至于充电时间长和能量密度低问题,可以有别的思路去解决,责任不一定完全放在锂电池;第二,我希望电池行业和汽车行业能有更深度合作,比如,我们可以一同考虑将电池放在什么位置,现在大部分新能源车,是将传统车改成新能源车,把发动机变速箱摘除加电池在里面,这不是一个好方式,特斯拉则放了电池盒子,现有阶段我不知道是否可行。那么固态电池有没有可能结合更深入一点,比如我把某些零件开放给你,你把电池芯做到零件里去,根据我的要求设计,你实际给我的是一个零件,这个零件里包括的是电池。这也为以后的更换电池提供了便利。”

对此冯玉川表示:“这可能是全固态的优势之一,因为之前我们为什么要把电池做成这么一个钢铁的外型,要保护起来,这很大的原因是电池没有办法实现比如说想设计到顶上或者其他位置,这可能是传统电池的另外一个问题。

另外,梅骜介绍了广汽在新能源发展的路线问题,广车新能源汽车在2008、2009年就开始做一些设计研发工作,预计目标是在2020年新能源车达到20万的目标。

但是锂电池在新能源车的发展并没那么乐观,冯玉川表示,锂电池在新能源车上的应用将在2020年前后将会实现。同时,清陶全固态锂电池将在无人机等业务具体展开。

近日,工信部发布了《汽车动力电池行业规范条件(2017年)》(征求意见稿),向全社会广泛征求意见。相隔不到2年。为了应对目前锂离子动力电池市场产能过剩的问题。

意见稿规定,我国拟将锂离子动力电池单体企业产能的门槛进行大幅提高。锂离子动力电池单体企业年产能力年产能力的要求提高了40倍;金属氢化物镍动力电池单体企业年产能力的要求提高了10倍;超级电容器单体企业年产能力的要求却下降二分之一;系统企业年产能力提高了8倍。专家分析,如果按照这样的硬性规定,目前95%的动力电池将被淘汰出局。这也说明,工信部一定是要将中国动力电池厂家提升到新的水平,而不希望动力电池厂家遍地开花。

南策文院士表示,将带领清陶发展循环经济,实现可持续发展,建立全产业链条。实现从材料——安全高储能电池——电动车、无人机等应用——电池梯次利用——电池回收处理——原材料——材料的循环过程,真正实现清洁发展。

本文来源于亿欧,原创文章,作者:杨雅茹。转载或合作请点击转载说明,违规转载法律必究。

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