近日,“比亚迪全固态锂电池即将装车试验”、“比亚迪纳电进入电池工况测试阶段”等消息广泛传播,固态锂电池和钠离子电池再度受到高度关注。

针对这些传闻,比亚迪官方进行辟谣,所传均为不实消息。在固态电池、钠离子电池传言纷纷扰扰的背后,是人们对锂电池的担忧与对新型电池的期待。

一、锂电池焦虑:能量密度接近极限

目前动力电池使用最多的是液态电池,以磷酸铁锂电池、三元锂电池为主,其中磷酸铁锂电池占据更多市场份额。与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池的能量密度更低,但安全性更好并且价格也更低。可以看到两者都不完美,却是当下最佳的选择。

随着技术发展到今天,锂电池应用的各方面得到了显著的提升,使用寿命、安全性以及能量密度等都有所飞跃。但是现有锂离子电池能量密度或许已经接近理论极限。中国科学院院士、厦门大学教授孙院士讲道:“电池的能量密度与其原理有关,目前的锂离子电池的能量密度,已经接近理论上的天花板”。

业内对提升能量密度做了诸多尝试,为了平衡好安全性与能量密度,研发变得格外困难。在此背景下,瞄准新型电池的研发成了电池企业的新方向。

二、固态电池的研发进展

二、固态电池的研发进展

固态电池与液态电池的原理类似,只是液态电池中的电解液换成了固态电解质。业内普遍认为,固态电池是动力电池未来的重要方向。

与液态电池相比,固态电池有着更高的安全性,以及更大的能量密度与电池容量,另外在寿命与温度方面也有着优势,可以说是完美的动力电池了。

关于固态电池的研究早已经开始,各国各企业已经布局该领域的研发工作,目前已取得一定的成果。

10月,美国航空航天局(NASA)表示,航空用固态电池的研发取得了重大突破,官方介绍其能量密度达到500Wh/kg,是目前特拉斯4680动力电池的约1.67倍。

宁德时代此前也透露,公司第一代固态锂电池预计2025年推出,其能量密度与目前的锂离子电池大致相同,第二代固态电池或许2030年之后推出。

三、大规模应用为时尚早

三、大规模应用为时尚早

虽然固态电池的研发取得一定的进展,但是大规模的商业化应用还有些为时尚早。

首先需要克服的便是固态电池的一些技术难题,比如在低温环境下,固态电解质的离子电导率较低,以及界面阻碍大等问题,其次是固态电池的生产成本高,这些问题都阻碍着其大规模的投产。

在固态电池的“难产”的背景下,大部分的固态电池研发企业还是选择半固态电池技术,并且已经开始量产。

未来,在技术进一步的推动下,动力电池体系或许将迎来革新,但目前的市场仍然是液态电池的天下。中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教表示,未来十年内,液态锂电池依然是市场应用主力军。同时,燃料电池、固态电池、钠电池、钒电池等下一代电池技术路线可能迎来高速成长期。