登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
前段时间,国外媒体纷纷发布了一条消息,电动汽车品牌 Fisker 申请了一个固态锂电池专利,最高续航 800 公里,充电只要 1 分钟。
大家沸腾起来,简直一举解决了续航和快充两大难题。
FOX 电视台还请 Fisker 本人上节目采访。Fisker 说 1 月的 CES 他们将会对外展示这项技术,真正量产预计要到 2023 年,届时价格将只有锂电池的三分之一。
2017年年中,Fisker 才发布了下一代 Emotion 车型,使用锂电池,续航为 640 公里,充电 9 分钟可行驶 200 公里。
再早一点儿,2016年,Fisker 首发了 Emotion 官图,夕阳下蝴蝶对开门的车身剪影很惊艳。当时说的是使用石墨烯电池,续航 640 公里——史上首款续航超过 480 公里的豪华电动汽车。
因为那个时候特斯拉的 Model S 100D 还没出,90D 续航是 450 公里。
Fisker Emotion
如果通俗地讲,全固态电池就是里面没有气体、没有液体,所有材料都以固态形式存在的电池。
而考虑到现在人们日常生活中最为常见的电池为锂离子电池,我们在这里将默认把“全固态锂离子电池”当做全固态电池的代表(暂时忽略全固态锂硫等新型电池)。
本文也会着重介绍全固态锂离子电池(以下将全部简称为“全固态电池”)的各方面,以飨读者。
一般来说,锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构壳体等部分组成,其中电解液使得电流可以在电池内部以离子形式传导。
电解液技术是锂电池的核心技术之一,也是现在电池工业中利润很高的一个组成部分。
锂离子电池的结构示意图
其中Li+(锂离子)在内电路中,通过电解质(electrolyte)传导
但是很多读者可能发现过自己的锂电池用久后有的会鼓胀,而在更极端的小概率事件下,有的甚至会发生危险(比如近来的扭扭车的电池爆炸事件,导致了相关的生产企业和电池企业遇到了全面的困难)。
另外一般来说,现在的锂离子电池的工作温度范围有限,在40 度以上的高温下寿命会急剧缩短,安全性能会也出现很大的问题(所以特斯拉MODEL S会有一套严格的电池温控系统,就是为此)。
实际上,以上所说的几个安全方面的问题都是与我们现在电池用的有机体系的电解液直接相关的。
而为了解决电池安全问题,提高能量密度,目前科研界和工业界都在研发以及生产全固态电池,也就是把传统的锂离子电池的隔膜和电解液,换成固态的电解质材料。
那么说来说去,相比于我们生活中最常见的普通锂离子电池,全固态电池的优点主要有哪些呢?首先,我们要知道——
影响普通锂离电池的安全性的因素主要有哪些?
1)电极材料特性,比如在大电流下工作有可能出现锂枝晶,从而刺破隔膜导致短路破坏;
2)电解液为有机液体,在高温下发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的倾向都会加剧;
3)电池质量参差不齐,尤其是小厂家的电池安全性能不达标;
4)电池管理系统不合格,造成电池的过充放,导致危险的发生。
(用剪刀减掉电池一角后,仍然能够安全、正常工作的柔性全固态电池)
而如果采用了全固态电池技术,以上的1和2两点问题就可以直接得到解决,而且所得的电池的最高工作温度可以从现在的40度提升到更高,这样就可以使电池的适应工作温度区间更宽,应用范围也会更广。
安全性,其实是全固态电池领域发展的最根本驱动力之一。下面说一下固态电池的优势
固态电池有哪些优势?
优势之一:薄--体积小
实际上,体积能量密度对于电池来说是一个很重要的参数,如果就应用领域来说,要求从高到低是消费电子产品》家用电动汽车》电动公交车。
如果通俗地讲,就是体积能量密度高了,因此相同质量的电池才能做的体积更小。
电子产品中的可用空间往往很有限,很多产品(例手机、平板电脑)有近1/3左右的体积和质量已经被电池占据,而且在广大生产厂商和消费者希望对电池进一步提高容量(增加续航)和压缩体积(便携美观和便于设计)的要求下,高压实、体积能量密度最高的钴酸锂(LCO)电池依然是当仁不让的主流产品。
传统锂离子电池中,需要使用隔膜和电解液,它们加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量。
而如果把它们用固态电解质取代(主要有有机和无机陶瓷材料两个体系),正负极之间的距离(传统上由隔膜电解液填充,现在由固态电解质填充)可以缩短到甚至只有几到十几个微米,这样电池的厚度就能大大地降低 --因此全固态电池技术是电池小型化,薄膜化的必经之路。
不仅如此,很多经过物理/化学气相沉积(PVD/CVD)制备的全固态电池,其整体厚度可能只有几十个微米,因此就可以制成非常小的电源器件,整合到MEMS(微机电系统)领域中。
能够制成体积非常小的电池也是全固态电池技术的一大特色,这可以方便电池适应各种新型小尺寸智能电子设备的应用,而在这一点上传统的锂离子电池的技术是很难达到的。
(现在锂离子电池各组分的(a)体积占比和(b)质量占比)
目前许多纳米材料实用的一大关键障碍就在于比表面积大,体积密度过低,导致如果基于这些材料制成产品,往往相同质量下占据体积过大,即体积能量密度偏低,完全无法满足一般工业品的要求。
所以现在的纳米(电池)材料科研中往往选择了不报道这方面的参数,原因不难理解。
优势之二:柔性化的前景
全固态电池可以经过进一步的优化,变成柔性电池,从而带来更多的功能和体验。
实际上,即使是脆性的陶瓷材料,在厚度薄到毫米级以下后经常是可以弯曲的,材料会变得有柔性。
相应的,全固态电池在轻薄化后柔性程度也会有明显的提高,通过使用适当的封装材料(不能是钢性的外壳),制成的电池可以经受几百到几千次的弯曲而保证性能基本不衰减。
实际上,以各种可穿戴设备为代表的柔性电子器件是下一代电子产品发展的重要方向,而这就要求该产品中的元件同样需要具有柔性,因此柔性全固态电池是科研与工业界中,非常有前景的明日之星。
(韩国KAIST制备的典型叠层结构的柔性全固态电池)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
正极材料竞争升级,锰、硫技术路线谁能突围?2025年,固态电池产业正在经历更为深刻的变革。固态电池技术的推进、规模化制造需求的提升,以及终端市场对高性能电池的需求不断增长,共同驱动着以锰系、硫系为代表的新型正极材料体系加速成型,传统锂电池正极材料体系迎来重大革新。当前,9系高镍三元材
近年来飞行汽车、具身智能人形机器人这些新兴的前瞻技术逐步在大众视野内开始活跃,在这些新技术、新方向的背后不乏造车新势力和传统主机厂们的身影,一方面是因为飞行汽车、具身智能人形机器人的市场潜力巨大,另一方面这些技术方向与造车有着技术同源性优势,存在技术互补。就拿飞行汽车来说,其核心
2月12日上午,2025年新能源产业第一次工作专班会议在湖南省政协召开。省政协副主席、省新能源产业链链长胡伟林出席。会议听取了新能源产业工作专班办公室、新能源及电工装备小组、锂电池及先进储能材料小组、技术创新专项小组、招商引资专项小组、金融保障小组2024年主要工作和2025年工作初步打算等,
北极星储能网获悉,2月10日,鹏辉能源在投资者关系活动中提出,对于,国家发改委、能源局联合发布《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》(以下简称“《通知》”),明确新能源电价全面由市场形成,并推出一系列配套机制包括取消强制配储政策。由于政策刚推出,为新能源强制
北极星储能网获悉,据electrek2月10日报道,现代汽车全固态电池试验生产线将于下个月开始全面生产,预计在2025年底推出搭载该电池的原型车。全固态电池被称为“梦想”电池,具备更高的能量密度、更快的充电速度和更好的安全性,但由于制造难度和稳定性问题,尚未实现商业化。现代计划在2030年左右开始
北极星电池网获悉,2月9日,在皖江江南新兴产业集中区聚力产业升级强化项目建设推动高质量发展大会上,道克特斯(天津)新能源科技有限公司固态电池生产基地项目签约。项目总投资50亿元,分两期建设,主要建设年产200MWh全自动固态电池量产示范线及5GWh固态电池生产线,主要产品为固态电池,项目建成达
北极星储能网获悉,2月10日,孚能科技在投资者互动平台上回答投资者有关公司公司软包电池前景的问题。孚能科技表示,公司自创立以来,始终专注于软包路线,研发与制造经验丰富,连续多年软包电池出货量稳居国内一。与方形电池、圆柱电池相比,公司生产的软包电池具备高能量密度、高安全性、轻量化等优
北极星储能网获悉,英国固态电池技术公司Ilika近日宣布,其与英国电池工业化中心(UKBIC)的合作取得重要进展,成功展示了Goliath电池制造关键步骤的规模化能力。这一技术突破有望降低电池成本,提升电动汽车续航里程,并缩短充电时间。此次制造示范在千兆规模工厂环境中使用行业标准设备完成,标志着I
2月9日,长安汽车在重庆正式发布智能化战略“北斗天枢2.0”计划。现场,长安金钟罩全固态电池发布。据悉,该电池能量密度可达400Wh/kg,满电状态下续航里程将超过1500公里,还可通过AI远程诊断,使安全性提升70%,预计年底前实现固态电池的功能样车首发;2026年实现固态电池装车验证;2027年,推进全固
北极星储能网获悉,2月5日,南太平洋能源(新西兰)有限公司与国祥世纪新能源集团达成战略合作。此次合作的重点聚焦于固态电池储能设备采购,以及光伏和风力发电项目的协同发展。在固态电池储能设备采购方面,签署总计三十亿美金采购合同,双方达成的共识将有力推动新能源存储技术的应用和发展。固态电
北极星储能网讯:1月24日,国家自然科学基金委员会现发布《超越传统的电池体系重大研究计划2025年度项目指南》。将遴选符合要求的电池项目予以资助,资助数量涵盖量子储能、固态储能等研究方向共16项。最高资助金额达1500万元,期限4年。其中,培育项目提出五大研究方向,从电池新概念、新理论、新表征
北极星储能网讯:1月24日,国家自然科学基金委员会现发布《超越传统的电池体系重大研究计划2025年度项目指南》。将遴选符合要求的电池项目予以资助,资助数量涵盖量子储能、固态储能等研究方向共16项。最高资助金额达1500万元,期限4年。其中,培育项目提出五大研究方向,从电池新概念、新理论、新表征
全固态锂金属电池被认为是未来最具前景的储能技术之一,其具有高能量密度、长循环寿命和高安全特性等优势。其中,石榴石基Li7La3Zr2O12(LLZO)氧化物电解质因其对锂金属的化学和电化学稳定,以及在室温下近1mS/cm的高离子电导率而备受关注。然而,如何改善固态电解质与锂金属负极的界面接触成为一个挑
北极星储能网获悉,近日,北京大学材料科学与工程学院庞全全团队开发了一种新型玻璃相硫化物固态电解质材料,并采用该材料研制出具有优异快充性能和超长循环寿命的全固态锂硫电池。该研究为发展高比能、高安全、低成本的下一代动力电池提供了一套新的技术方案。该项研究成果已于1月16日发表在国际学术
北极星储能网获悉,有投资者在投资者互动平台提问国轩高科,能详细介绍一下公司固态电池吗,比如技术路线,和现在锂电池对比成本高百分之多少,能量密度,充放电倍率,循环次数。国轩高科1月6日在投资者互动平台表示,公司已成功研发出车规级全固态电池“金石电池”,该款30Ah的硫化物全固态电池已成功
北极星储能网获悉,近日,高性能20安时车载硫化物全固态电池中试线落地青岛。该中试线可实现从材料制备到电池组装的全链条高效率生产,进一步优化电池性能,解决硫化物全固态电池规模化生产的技术、工程问题,为后续产业化生产打下坚实基础,为电池产业的转型升级提供有力支撑。硫化物全固态电池是一项
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国固态电池技术及产业化发展现状与趋势研究报告(2025年)》。研究报告显示,经过多年的研发和中试,中国固态电池产品单一性能指标不断突破,业界披露的全固态电池样品单体能量密度已经超过700Wh/kg,循环寿命超过3000次,充电倍率达到5C,固态电
北极星储能网获悉,12月24日,长信科技在投资者互动平台就公司固态电池相关布局予以回复。长信科技表示,公司主营业务为触控显示产品,公司参股公司比克动力已实现半固态的聚合物电池技术突破,开始对外销售,其半固态的车规级叠片研发产品预计会在2025年实现对外送样。据比克动力此前披露,比克半固态
以国家双碳战略和新质生产力为指引,锂电池产业在实现快速发展的同时,正向更安全、更高效的高质量发展之路迈进,全固态电池技术已成为产业研究焦点。瑞浦兰钧作为牵头单位申报的“长寿命、高能量密度全固态锂电池”项目成功入围浙江省2025年度“尖兵领雁+X”科技计划公示名单,该项目将推动公司全固态
北极星储能网获悉,12月6日,上汽集团在投资者互动平台表示,上汽全新一代固态电池是基于聚合物-无机物复合电解质的技术路线。此前,上汽集团表示,全新一代固态电池计划于2026年实现量产。能量密度更高,能量密度超过400Wh/kg,体积能量密度超过820Wh/L,电池容量能够超过75Ah;安全性能更好,在针刺
北极星储能网获悉,长安汽车发布投资者关系活动记录,介绍了2024年11月的销售情况和绿色低碳技术布局。长安汽车表示,2024年11月长安汽车销量27.7万辆,同比增长22%,1-11月,长安汽车销量243.3万辆,自主品牌销量202.8万辆,自主乘用车销量151.8万辆,自主品牌海外销量33.8万辆。其中11月新能源销量首
TrendForce集邦咨询最新数据显示,10月储能电芯需求保持旺盛,电芯价格持稳为主。目前储能端年底抢装逐渐进入尾声阶段,预计年末需求将偏弱,同时在临近年末储能电芯去库趋势下,储能电芯价格仍有下滑风险。而固态电池作为新一代储能技术,以其高能量密度、高安全性和长寿命等优势,正逐步成为电池行业
北极星储能网获悉,据electrek2月10日报道,现代汽车全固态电池试验生产线将于下个月开始全面生产,预计在2025年底推出搭载该电池的原型车。全固态电池被称为“梦想”电池,具备更高的能量密度、更快的充电速度和更好的安全性,但由于制造难度和稳定性问题,尚未实现商业化。现代计划在2030年左右开始
北极星储能网获悉,2月10日,孚能科技在投资者互动平台上回答投资者有关公司公司软包电池前景的问题。孚能科技表示,公司自创立以来,始终专注于软包路线,研发与制造经验丰富,连续多年软包电池出货量稳居国内一。与方形电池、圆柱电池相比,公司生产的软包电池具备高能量密度、高安全性、轻量化等优
2月9日,长安汽车在重庆正式发布智能化战略“北斗天枢2.0”计划。现场,长安金钟罩全固态电池发布。据悉,该电池能量密度可达400Wh/kg,满电状态下续航里程将超过1500公里,还可通过AI远程诊断,使安全性提升70%,预计年底前实现固态电池的功能样车首发;2026年实现固态电池装车验证;2027年,推进全固
北极星储能网获悉,2025年1月24日首尔–LG新能源(KRX:373220)今日公布了2024年第四季度及全年收益以及2025年的关键业务举措。2024年全年,公司综合营收为25.6万亿韩元,营业利润为5,754亿韩元,分别同比下降24.1%和73.4%。包含《通胀削减法案》(IRA)税收抵免,营业利润率为2.2%。其中第四季度LG新
北极星储能网获悉,1月25日,孚能科技(赣州)股份有限公司公布2024年年度业绩预告。2024年预亏2.34亿元至3.52亿元,与上年相比净利润亏损将减少151,612.01万元到163,332.91万元,亏损同比减少81.17%到87.45%。孚能科技在2025年战略方面披露,将进一步推动半固态电池出货量增长,第二代半固态电池有望
全固态锂金属电池被认为是未来最具前景的储能技术之一,其具有高能量密度、长循环寿命和高安全特性等优势。其中,石榴石基Li7La3Zr2O12(LLZO)氧化物电解质因其对锂金属的化学和电化学稳定,以及在室温下近1mS/cm的高离子电导率而备受关注。然而,如何改善固态电解质与锂金属负极的界面接触成为一个挑
据了解,近日,北京大学材料科学与工程学院庞全全团队开发了一种新型玻璃相硫化物固态电解质材料,并采用该材料研制出具有优异快充性能和超长循环寿命的全固态锂硫电池。该研究为发展高比能、高安全、低成本的下一代动力电池提供了一套新的技术方案。16日,相关研究成果在国际学术期刊《自然》上发表。
北极星储能网获悉,近日,北京大学材料科学与工程学院庞全全团队开发了一种新型玻璃相硫化物固态电解质材料,并采用该材料研制出具有优异快充性能和超长循环寿命的全固态锂硫电池。该研究为发展高比能、高安全、低成本的下一代动力电池提供了一套新的技术方案。该项研究成果已于1月16日发表在国际学术
北极星储能网获悉,近日,孚能科技硫化物体系的全固态电池在活动期间进行了首次亮相。该固态电池已进入产品产业化开发阶段,采用高镍三元正极和高硅负极,能量密度超过400Wh/kg,电芯循环稳定,安全性能显著提升,已顺利通过针刺、剪切、热箱等测试,具备电芯层级的热失控自关断能力。据了解,孚能科技
储能创造价值,市场牵引发展。历经2023年来行业疯狂“内卷”和价格血拼,我国储能产业逐渐从“卷价格”、“卷产能”,开始走向“卷技术”、“卷价值”的新型竞争轨道。低端劣质产能的市场出清加速,头部与二三线企业的行业分化加剧,电力市场改革推动的储能市场化盈利机制亦正在形成,云计算、AI人工智
固态电池作为下一代锂电池重要的升级方向,其量产装车进程不断提速。目前,已经有不少车企实现半固态电池装车,根据各大车厂和电池厂商披露的时间表来看,绝大部分计划在2030年左右实现全固态电池的量产装车。近期,固态电池领域不断传来好消息。青岛中科源本新能源高性能20Ah车载硫化物全固态电池中试
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!