姜辛:2021将成为固态电池元年 比能量接近高镍三元体系

福建天际汽车制造有限公司副总裁姜辛

福建天际汽车制造有限公司副总裁姜辛

电池百人会-电池网2月27日讯(陈语 峦水 图文直播)为弥补传统液态介质锂电池的能量密度与安全性能的短板,新造车势力福建天际汽车制造有限公司(以下简称“天际汽车”)规划在2019年推出电芯能量密度大幅增加的新一代固态电池产品,显著提升循环寿命、电导率、批量工艺成熟度等关键指标。

值得注意的是,今年1月份,天际汽车已展出国内首款以固态电池作为动力来源的新能源样车——天际ME7,并表示固态电池将于2021年批量生产并装车上市。届时,天际汽车将成为中国首家采用批产固态电池技术的主机厂。

天际汽车还将对电芯材料、制造工艺等展开攻关,持续进行装车测试,加大探索固态电池车载应用。天际汽车副总裁姜辛预计,2021年将成为固态电池元年,固态电池比能量达到290Wh/kg,接近高镍三元体系,但安全性非常好,即2021年会开始小批量应用。

2月27日,在固态电池技术、智能装备与市场应用研讨会上,姜辛发表了题为《固态电池EV应用进展及展望》的主题演讲。

姜辛介绍说,电解质可分为固态电解质与液态电解质,其中固态电解质分为无机固态电解质和聚合物电解质,液态电解质则有有机溶剂电解质和离子液电解质。

固态电池的优势

固态电解质与传统液态电解液电池相比,在生产工艺方面,增加印刷与正负极组板(极片内部串并联),减少注液(固态电解质无电解液)等工艺。此外,传统电解液电池在真空封装前对环境的湿度有严格要求,而固态电池从“正负极组板”后对工作环境要求不高。

姜辛认为,固态电池在能量密度、安全性、耐高温性能、充电性能等方面具有明显优势。

在能量密度方面,由于液态锂电池存在技术瓶颈,能量密度难以超越300Wh/kg;固态电池随着电池材料的逐步改进,可以从2019年240Wh/kg,逐步提升到2023年340Wh/kg,后续进一步提升到500Wh/kg,所以电池行业普遍认为固态电池是液态锂电池的升级换代产品。

在安全性方面,固态电池使用固态陶瓷电解质,因此电池遭到弯折、剪切、撞击、穿刺或者是不当充电等破坏的情况下,皆不会有任何起火、爆炸或是漏液的危险。

在工作温度范围方面,固态电池工作温度可以达到90℃,较液态电池55℃的工作温度上限,有显著提升,可以拓宽动力电池使用范围,降低热管理系统技术难度,进一步提升安全性。此外,固态电池可立体散热,电芯散热路径增加,提升热管理系统潜力大。

在充电性能方面,固态电池可以实现3C的高倍率充电性能,较液态锂电池2C快充性能,充电效率可以提升50%。

固态电池未来展望 

姜辛预计,2019年将是固态电池起步年,满足车用技术要求的固态电池小批量面世,部分技术领先主机厂会率先搭载应用研究;2021年将成为固态电池元年,固态电池比能量达到290Wh/kg,接近高镍三元体系,但安全性非常好,即2021年会开始小批量应用;2021-2025年则进入市场培育期,电池能量密度从300Wh/kg达到400Wh/kg,届时普通的纯电动轿车的里程达到300-500公里,这期间固态电池会获得一部分车用电池市场;2030年有望步入市场成熟期,预计固态电池大规模产业化,单体电池比能量有望冲击500Wh/Kg,常规的性价比车型应该可以达到500公里以上。这期间,固态电池占车用电池市场主流,和车用燃料电池共存,液态电池基本退出车用动力市场。

"站在整车企业角度,希望国家对固态电池参考燃料电池产业发展策略进行政策性引导,促进其技术提升及产业链建立,为中国下一个十年新能源技术领先夯实基础。"姜辛表示,从固态电池的技术路线上,随着循环寿命指标逐年提高,在2021年初步满足车用需求,固态电池后续需要着重从倍率性能和温度性能两方面进行研究,解决高速和极寒工况续航低两大电动汽车痛点。

“从动力电池检测流程看,固态电池PACK级别安全试验测试通过率大大增高,其测试项目与传统液态电池无差别,测试设备可以保持延续性,降低切换成本。“姜辛还提醒说,固态电池电芯或模组级别因成组方式发生较大变化,其测试标准、测试方法、测试设备均会发生较大变化,需国家层面、行业组织引导制定Cell/Model统一标准,避免千变万化的电芯或模组成组方式对行业造成的资源浪费。

对于固态电池行业来说,目前无任何国标或行标,仅开始部分团标制定,不能满足和支撑固态电池的产业发展,姜辛建议国家加快组织产品评测及标准制定。

(以上内容未经发言者本人审阅,仅供参考。) 

固态电池技术、智能装备与市场应用研讨会

【固态电池技术、智能装备与市场应用研讨会】

2月27日,由电池网(微号:mybattery)、电池百人会(CBHA)、中关村新型电池技术创新联盟联合湖南省宁乡市人民政府、宁乡高新技术产业园区管理委员会、湖南省先进电池材料及电池产业技术创新战略联盟共同举办的固态电池技术、智能装备与市场应用研讨会顺利召开,来自产学研各界的精英新年首聚湖南宁乡,怀着对新电池技术的美好期待,共议固态电池专利掌控、技术瓶颈、配套装备、市场应用等,探索下一代电池技术前行之路。

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    【责任编辑:赵卓然】
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