2024固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
電池百人會(huì)-電池網(wǎng)6月28日訊(常青 林音 江蘇蘇州 圖文直播)6月28日,固態(tài)電池行業(yè)盛會(huì)——2024固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會(huì)在蘇州相城舉行。本屆論壇由中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、電池百人會(huì)、蘇州市新時(shí)代工商管理企業(yè)家聯(lián)合會(huì)新能源專(zhuān)委會(huì)主辦,本次盛會(huì)匯聚全球產(chǎn)學(xué)研金用等各界力量,圍繞“新技術(shù) 新賽道 新力量”這一主題掀起頭腦風(fēng)暴,共同探討固態(tài)電池技術(shù)的最新進(jìn)展、面臨的挑戰(zhàn)、解決方案及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程,搭建起深度溝通、合作的橋梁和紐帶。
蜂巢能源科技股份有限公司前沿技術(shù)研發(fā)總經(jīng)理、博士苗力孝
28日上午,蜂巢能源科技股份有限公司前沿技術(shù)研發(fā)總經(jīng)理、博士苗力孝在論壇上做了題為《蜂巢能源全固態(tài)電池技術(shù)介紹及未來(lái)所面臨的挑戰(zhàn)》的主題演講,分享了蜂巢能源固態(tài)電池核心技術(shù)、全固態(tài)電池未來(lái)所面臨的挑戰(zhàn)等,電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn),以饗讀者:
全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化所面臨的挑戰(zhàn)
“全固態(tài)電池是從電解質(zhì)材料、電芯結(jié)構(gòu)、制成工藝方面的全面創(chuàng)新升級(jí),將帶來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈上的革命性變化?!泵缌π⒅v道,但在材料開(kāi)發(fā)、膜制備、電芯制造、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、回收利用方面均存在較大挑戰(zhàn)。
在苗力孝看來(lái),在材料開(kāi)發(fā)方面:硫化鋰原材料成本過(guò)高,使用條件苛刻;硫化物鹵化物電解質(zhì)空氣穩(wěn)定性極差,批次穩(wěn)定性控制難度大;電解質(zhì)與正極界面副反應(yīng);高容量負(fù)極體積膨脹與鋰枝晶問(wèn)題。
膜制備方面:硫化物電解質(zhì)膜強(qiáng)度差、難以自支撐,不利于高效地生產(chǎn);電解質(zhì)膜用粘結(jié)劑、溶劑、工藝不成熟,都存在不確定性的巨大挑戰(zhàn)。
電芯制造方面:極片邊緣絕緣難度大,易發(fā)生破裂導(dǎo)致短路;疊片對(duì)齊精度要求高;電極界面融合需要等靜壓設(shè)備、效率低。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面:全固態(tài)電池對(duì)外部壓力敏感,目前PACK設(shè)計(jì)無(wú)法滿(mǎn)足全固態(tài)電池運(yùn)行壓力要求;全固態(tài)電池適合高溫運(yùn)行,對(duì)系統(tǒng)保溫與加熱效率提出更高要求。
回收利用方面:現(xiàn)有回收工藝不適用,易產(chǎn)生有毒硫化氫氣體;固態(tài)電解質(zhì)與電極材料分離難。
在未來(lái)的發(fā)展方面,苗力孝提出三大問(wèn)題,需要行業(yè)共同努力解決:
針對(duì)電解質(zhì)材料、膜電極、電芯層的挑戰(zhàn),多元素?fù)诫s材料包覆改性、干法自支撐膜電極、膜轉(zhuǎn)印復(fù)合,電極絕緣、多層一體化集成等系列技術(shù),是否能突破了全固態(tài)電芯試制難題?
針對(duì)全固態(tài)電池的特點(diǎn),PACK設(shè)計(jì)需要同時(shí)考慮電系統(tǒng)、熱系統(tǒng)、壓力系統(tǒng)、氣體檢測(cè)系統(tǒng),相比傳統(tǒng)液態(tài)電池,增加了壓力控制系統(tǒng)、氣體檢測(cè)系統(tǒng),在PACK極簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)如何解決以上四個(gè)系統(tǒng)?
全固態(tài)電池鹵化物、硫化物固態(tài)電解質(zhì)對(duì)水分極為敏感,如果做到拆解回收?
蜂巢能源固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)布局
據(jù)苗力孝介紹,蜂巢能源于2018年開(kāi)始固態(tài)電池研發(fā)工作,目前已擁有140多項(xiàng)固態(tài)電池相關(guān)專(zhuān)利,并在核心痛點(diǎn)方面提出了自己的解決方案。
在半固態(tài)電池方面,例如阻燃凝膠電解質(zhì)技術(shù):通過(guò)凝膠抑制放熱,降低電解液燃燒放熱量,具備阻燃性,降低電解液可燃性,提升安全性。
固態(tài)離子導(dǎo)體包覆技術(shù):(高鎳正極釋氧、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差引發(fā)安全隱患)。NCM表面包覆,抑制釋氧、提升熱穩(wěn)定性(放熱峰延后、放熱量減?。⒏纳平缑骐x子傳輸動(dòng)力學(xué),降低阻抗(單片電芯阻抗降低)。
正極表面安全涂層技術(shù):極片安全涂層,降低內(nèi)短路電流,抑制短路失效;抑制針孔處正負(fù)極短路反應(yīng)蔓延。
負(fù)極防御涂層技術(shù):Li枝晶防御技術(shù),負(fù)極表面構(gòu)建防火墻;負(fù)極離子通道構(gòu)建,增加離子傳輸動(dòng)力學(xué)。
在全固態(tài)電池方面,包括高鎳正極濕法全包覆及高負(fù)載技術(shù)、高離子電導(dǎo)高穩(wěn)定復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料、高容量高首效負(fù)極技術(shù)、正極干電極一體化制備技術(shù)、高離子電導(dǎo)電解質(zhì)膜制備及轉(zhuǎn)印技術(shù)等。
據(jù)悉,蜂巢能源無(wú)錫研發(fā)中心建有10萬(wàn)㎡實(shí)驗(yàn)研發(fā)場(chǎng)地,固態(tài)電池研發(fā)實(shí)驗(yàn)室與中試線4000㎡,其中露點(diǎn)-60oC的超高干房全固態(tài)實(shí)驗(yàn)室面積500㎡。
蜂巢能源半固態(tài)電池主要進(jìn)行了兩代產(chǎn)品規(guī)劃,分別為270Wh/kg方殼電芯與350Wh/kg軟包電芯。其中,軟包電芯循環(huán)800cls,支持1000+km續(xù)航;方殼電芯已進(jìn)入B樣階段,裝車(chē)測(cè)試中。
“蜂巢能源半固態(tài)電池定位350Wh/kg,全固態(tài)定位400Wh/kg以上,主要覆蓋800及1000公里以上高端車(chē)型?!泵缌π⒈硎?,公司半固態(tài)電池將在2024年完成產(chǎn)品定型,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈不完善,預(yù)估將在2030年后實(shí)現(xiàn)裝車(chē)。
(以上觀點(diǎn)根據(jù)論壇現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)