近日,中國汽車工程學(xué)會公布了一項關(guān)于全固態(tài)電池的新判定標(biāo)準(zhǔn),這一標(biāo)準(zhǔn)通過真空加熱測失重率的方式,界定了全固態(tài)電池與混合固液電解質(zhì)電池的區(qū)別。具體而言,若樣品在測試中無液體滲出且失重率不超過1%,則可被認(rèn)定為全固態(tài)電池。這一新標(biāo)準(zhǔn)的出臺,預(yù)示著固態(tài)電池即將迎來發(fā)展的新階段,但關(guān)于固態(tài)電池何時能真正全面普及的問題,依然懸而未決。
固態(tài)電池以其高安全性和高能量密度的特點(diǎn),被視為電池技術(shù)的一大突破。相較于目前主流的液態(tài)鋰離子電池,固態(tài)電池的能量密度最高可達(dá)900Wh/kg,遠(yuǎn)超三元鋰(最高300Wh/kg)和磷酸鐵鋰(最高180Wh/kg)電池。然而,盡管固態(tài)電池前景廣闊,但其量產(chǎn)之路卻并非一帆風(fēng)順。
鵬輝能源在去年推出了一款采用氧化物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池,宣稱具有不爆炸、不起火的特點(diǎn)。然而,該電池的能量密度僅為280Wh/kg,與理想狀態(tài)相去甚遠(yuǎn),且量產(chǎn)時間被推遲至2026年。固態(tài)電池在量產(chǎn)過程中還面臨著成本高昂和技術(shù)難題的雙重挑戰(zhàn)。硫化物電解質(zhì)材料每噸高達(dá)5000萬元的成本,以及因晶界、孔洞導(dǎo)致的突然失效等問題,都是固態(tài)電池量產(chǎn)的攔路虎。
不過,近期的一項研究為固態(tài)電池的發(fā)展帶來了新的希望。美國化學(xué)會會刊上的一篇研究論文指出,通過引入有機(jī)—無機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì),可以有效解決鋰枝晶生長的問題,從而避免短路的風(fēng)險。這一發(fā)現(xiàn)為固態(tài)電池的技術(shù)突破提供了可能。
在車企方面,寶馬和梅賽德斯等豪華汽車品牌已經(jīng)在固態(tài)電池領(lǐng)域展開了布局。寶馬與美國Solid Power合作開發(fā)的硫化物電解質(zhì)棱柱電池已經(jīng)上路測試,測試車型為售價接近200萬元的i7。而梅賽德斯則聯(lián)手美國Factorial Energy,開發(fā)出了能量密度為375Wh/kg的固態(tài)電池,測試車型為售價百萬元的大型轎車EQS。
中國車企方面,比亞迪也在積極布局固態(tài)電池技術(shù)。比亞迪鋰電池CTO孫華軍表示,公司計劃在2027年啟動全固態(tài)電池的批量示范裝車,并在2030年后實現(xiàn)大規(guī)模上車。雖然時間尚早,但比亞迪的加入無疑為固態(tài)電池的普及增添了新的動力。
固態(tài)電池離我們越來越近,但其初期的高成本可能使其主要應(yīng)用于高端車型。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐漸降低,固態(tài)電池有望在未來實現(xiàn)全面普及。在這一過程中,像比亞迪這樣的行業(yè)巨頭將發(fā)揮重要作用,推動固態(tài)電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和價格的下降。