固态电池何时能量产_固态电池真的能提前量产吗

最近,根据一些媒体平台,固体电池提前批量生产。

据中国科学院院士欧阳明高的预测,全固体电池将于2025年至2030年后商业化。

中国市场比较关注的固体电池企业,目前发展的还不是全固体电池。

出于固体电池提前批量生产的发言,源于辉光技术提出的NCM811+石墨负极这样的固体电池,软包电芯密度可达到255Wh/kg。

固态电池何时能量产

该电池在CES 2019中展示,包括4个大核心,是能量密度接近宁德时代石墨负极的NCM811代电池。

宁德时代搭载NCM811电池的BMWx1插电式混合试验数据显示,该电池的能量密度已经超过240Wh/kg,但在1C的充放电条件下,能量密度为213Wh/kg,低于现在主流的NCM523电池。

辉能能达到这么高的能量密度,主要是因为其正负极材料体系和固体电解质的重量轻,起点比液体电池有优势。 另外,随着电解质变成固体,重量变轻,负极从石墨进化为硅系材料,能量密度进一步提高。

但是,高能量密度的固体电池意味着锂离子的数量多,如何在短时间内输送这么多锂离子?

此外,据报道,氧化物系统在室温下的电导率约为10-6-10-3S/cm,而现有的液态电解质的离子电导率约为10-2S/cm。

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辉光坚持氧化物系统的固体电池路径,与液态电解质有量级离子电导率差异,不仅意味着锂离子的数量多,而且运输阻力也增加。 这些问题都是固体电池商业化眼睛里的钉子刺。

针对内阻高、充电困难的问题,辉能于2018年代替以往的锂电池核心部分提出了锂陶瓷电池,主张生产的固体锂电池的内阻值会下降到一般液体电池的水平,锂陶瓷电池确实可以在某种程度上提高离子传导率

根据辉能至今为止提供的数据,2019年5C倍率12分钟实现了91.70%的充电。

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但是宁德时代4C-5C的情况下,12-15分钟实现了80%的充电。

辉能已经是快速充电技术,突破了固体电池的壁垒,在市场上实现了与优势充电技术同等的水平,是否更优越? 这还是要冷静地看。

另外,在急速放电中,辉光表示电池5C的放电能力与SONY的18650水平相同,温度上升大幅度地低于18650。

在能量密度和快速充电能力方面,辉能赋予的数字具有杀伤力。 然而,在循环性能方面,辉光明显不强。

辉光发售的NCM811电池,以1C放电倍率结束1300次循环后,达到80%以上,几乎3、4年就退休了。

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但BMWx1上的宁德时代811电池,经过2500个循环后,仍能维持80%以上的容量。 可知循环寿命的差异。

循环寿命是辉光能量NCM811电池的相对明显的软肋。 在技术方面,界面和锂枝晶问题也一直存在。

另一个软肋是成本问题。

NE时代以前,氧化物固体电池的生产工艺成本仍超过50%,明显高于锂离子电池(工艺成本仅为20-30% )。

并且NE时代机构的研究表明,如果固体电解质LLZ下降到50$/kg的价格实现大量生产,最终全固体电池的加工和材料成本将下降到140-350$/kWh,但目前三元锂电池的电池系统价格为1.1元/wh。

辉能根据目前的推算,固体电池在cell水平上比液体电池的成本高,即使生产能力达到20GWh,固体电池的成本也是液体的1.1倍。

PACK水平上,生产能力达到20GWh,实现一定的规模效应后,固体电池的成本将达到液体的98%。

固体电池MAB技术的话,包装的成本更低,约占竞争对手的7成。

显然,亮度可以集中在MAB技术和规模利益上,规模利益的达成是漫长的过程。 另外,辉光表示氧化物电解质需要高温烧结,但不利于大量批量生产,因此选择压接方式代替高温烧结。

辉能于2023年试制出全固体电池,2024年批量生产出全固体电池。 5年来,需要解决技术问题和成本问题进行批量生产,且批量生产规模最低,而且需要成熟的产业链支持,5年来,似乎有些不够。

丰田前研究专家在NE时代的电池大会论坛上表明,全固体电池难以批量生产,存在露点管理和粘结方面的问题,难以解决。

全固体电池能否早期批量生产,真是大问号。

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