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。
北极星储能网获悉,3月14日,三星SDI宣布将通过配股筹集约2万亿韩元(约合13.7亿美元)资金,用于提升公司未来竞争力及中长期增长。公司将发行1182.1万股普通股,每股价格16.92万韩元。此次配股筹资的资金将主要用于投资与通用汽车在美国的合资企业,扩大匈牙利电池工厂的产能,以及在韩国建设全固态电
北极星储能网获悉,3月12日,恩捷股份披露投资者关系活动记录表,公布公司半固态隔膜、固态电解质未来研发方向、固态电池应用前景等情况。对于公司半固态隔膜情况,恩捷股份表示与北京卫蓝新能源科技股份有限公司、溧阳天目先导电池材料科技有限公司合资成立江苏三合电池材料科技有限公司,恩捷持有51%
北极星储能网获悉,3月12日,山东丰元化学股份有限公司披露投资者关系活动记录表,公布了公司磷酸铁锂产能规模、固态电池正极材料布局等进展。丰元股份宣布,目前公司已建成的磷酸铁锂产能共计22.5万吨,在建磷酸铁锂产能共计7.5万吨,公司也会根据行业的发展趋势和下游客户的需求变化,在产能建设实施
根据TrendForce集邦咨询最新研究,固态电池为具备商业化潜力的下一代电池技术,欧美等全球厂商正致力于开发大规模生产技术,加速车用固态电池性能验证。目前FactorialEnergy、QuantumScape和SESAI等新兴企业开发半固态、准固态电池已进入样品交付和中试样品验证阶段,预估最快于2026年左右将逐步量产第
北极星储能网获悉,3月10日,当升科技发布《向特定对象发行股票的审核问询函回复及募集说明书的公告》,提到为加速“当升科技(攀枝花)新材料产业基地首期项目”建设,布局海外市场,应对供应链本土化发展趋势,新建“欧洲新材料产业基地一期项目”,进行前瞻技术研发,提升下一代新型动力电池关键材
北极星储能网获悉,2025年3月6日,北京卫蓝新能源科技股份有限公司(WELION)、巴斯夫新材料有限公司(BASF)、长三角物理研究中心(IOPLY)在北京签署合作协议,共同开发和应用下一代固态电池专用电池包技术。三方将专注于下一代固态电池系统的非金属零部件的设计和开发,重点关注轻量化、热安全管理
北极星储能网获悉,孚能科技3月7日在投资者互动平台表示,公司硫化物全固态电池已进入产品产业化开发阶段,产品、工艺及生产设备均处于开发中。硫化物固态电池沿用公司完善的叠片软包电池的制备工艺及设备,正极采用高镍三元、负极采用高硅负极/锂金属、能量密度超过400Wh/kg的固态电池已进入实测阶段
3月7日晚间,安孚科技发布公告称,公司控股子公司南孚电池与南平绿色产业基金、高能时代签署合资协议,拟共同设立合资公司,在福建省南平市开展新型电池中试平台运营合作,围绕硫化物全固态电池产品研制和中试需求,解决硫化物全固态电池商品化关键技术问题而进行试生产。合资公司注册资本为5000万元,
北极星储能网获悉,德尔股份3月10日披露公司投资者关系活动记录表,披露了公司固态电池的最新进展。德尔股份表示,公司对固态电池的前瞻性布局一方面得益于公司管理层敏锐的商业意识。2017年董事长李毅先生在日本接触到固态电池项目,前瞻性的预判到了固态电池技术的巨大市场价值,并于2018年成立了日
北极星储能网获悉,3月6日,龙蟠科技在投资者互动平台上回答公司固态电池进展问题。龙蟠科技表示,公司的全资子公司三金锂电针对固态电池量身开发了固态电池前驱体材料,持续推动固态电池材料的技术升级与成本控制,力求在保障高性能的同时,实现大规模生产的经济性和可行性,为固态电池的商业化发展提
北极星储能网获悉,3月6日上午,十四届全国人大三次会议湖北代表团举行开放团组活动,审议政府工作报告,并向中外媒体全程开放。全国人大代表,东风商用车有限公司车辆工厂总装检测车间“王涛班”班长、首席技能师王建清发言时介绍,东风汽车在新能源、智能化等前沿领域实现多项重大突破:自主研发的固
北极星储能网获悉,据财联社2月25日消息,岚图已启动第三代固态电池的技术迭代,新一代动力电池系统将在保持300Wh/kg的能量密度基础上,充电倍率提升至3~5C,电解液含量0%,并可实现极宽温域运行。岚图汽车是国内较早布局固态电池技术的新能源车企之一,早在2021年,其第一代半固态电池已批量应用于梦
北极星储能网获悉,2月17日,骆驼股份在投资者互动平台上回答投资者固态电池研发进展的问题。骆驼股份表示,固态电池能够大幅提升电池的能量密度和安全性,拓宽了电池终端应用的场景,如储能、交通航运、消费电子等领域。汽车低压电池对能量密度的要求较低;公司目前仅与高校开展固态电池技术的联合研
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,3月14日,三星SDI宣布将通过配股筹集约2万亿韩元(约合13.7亿美元)资金,用于提升公司未来竞争力及中长期增长。公司将发行1182.1万股普通股,每股价格16.92万韩元。此次配股筹资的资金将主要用于投资与通用汽车在美国的合资企业,扩大匈牙利电池工厂的产能,以及在韩国建设全固态电
北极星储能网获悉,孚能科技3月7日在投资者互动平台表示,公司硫化物全固态电池已进入产品产业化开发阶段,产品、工艺及生产设备均处于开发中。硫化物固态电池沿用公司完善的叠片软包电池的制备工艺及设备,正极采用高镍三元、负极采用高硅负极/锂金属、能量密度超过400Wh/kg的固态电池已进入实测阶段
3月7日晚间,安孚科技发布公告称,公司控股子公司南孚电池与南平绿色产业基金、高能时代签署合资协议,拟共同设立合资公司,在福建省南平市开展新型电池中试平台运营合作,围绕硫化物全固态电池产品研制和中试需求,解决硫化物全固态电池商品化关键技术问题而进行试生产。合资公司注册资本为5000万元,
北极星储能网获悉,3月6日,豪鹏科技在互动平台表示,目前,公司半固态电池的体积能量密度比指标上可达到950Wh/L,循环寿命大于500周,并通过针刺和过充等相关安全测试,适用于AIPC,AI手机和AI眼镜等对体积能量密度有较高要求的领域,陆续向海内外品牌客户送样测试。全固态电池方面,预计最快可于年内
3月6日,科力远在投资者互动平台表示,公司为响应下游重要客户的开发需求,主要针对固态电池核心零部件,开展干法电极的技术开发。面对固态电池发展趋势,公司配备完善的产品开发设备和强大的技术团队,该技术和材料可以广泛应用于半固态电池、全固态电池以及液态电池,目前干法电极的开发大幅减少了与
北极星储能网获悉,3月5日,长安汽车发布投资者关系活动,提到2025年2月,长安汽车实现销售161435辆,其中新能源2月销量为39650辆,同比增长68.4%,海外2月销量为47521辆,同比增长15.5%。其中,阿维塔2月销量为5182辆。固态电池方面,长安汽车致力于让用户实现“能源自由”,正在加快推进下一代电池研
北极星储能网获悉,今年2月,梅赛德斯-奔驰基于全新固态电池技术的测试车正式开启道路测试。该固态电池电芯由行业领先的FactorialEnergy提供,电池系统则由梅赛德斯-奔驰电池系统技术中心与AMG高性能动力系统有限公司(HPP)联合开发,能量密度达到450Wh/kg,远超当前市场水平。搭载该电池的纯电EQS测
北极星储能网获悉,2月21日,国轩高科在投资者互动平台表示,公司全固态电池相较于传统液态电池,具备高安全性、高能量密度、充电速度更快、循环寿命更长及环境适应性更好等优点,但目前其生产成本较高,相关应用场景尚未培育充分,未达到大批量商业化运用的阶段。与此同时,国轩高科表示,公司全固态
有投资者在投资者互动平台提问:尊敬的董秘你好,国内外各大车企都陆续宣布固态电池量产节点,公司作为设备商,理应先受益,请问公司目前汽车类和消费电子类的固态电池设备订单有没有增加?两者设备有那些不同?未来公司的增长点在那里?先导智能2月20日在投资者互动平台表示,在固态电池领域,公司是
利元亨在投资者交流记录表中表示,公司已实现全固态电池量产全线工艺覆盖,形成包含整线解决方案及关键工段设备的综合能力。预计2026年或有批量固态电池进入装车测试阶段。此外,公司在硫化物固态电池生产线设计中实施了三级防护体系,确保设备在防爆、防毒及长期抗腐蚀方面的可靠性。公司管理层正在积
北极星储能网获悉,2月15日,在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛上,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示,以硫化物为主体电解质的轿车第一代全固态电池将于2025~2027年实现量产;第二代全固态电池将于2027~2030年实现量产;第三代全固态电池将于2030~2035年量产,具体技术路线图及时间节点
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!