電動摩托取代燃油摩托,就缺一個全固態電池—固泰動力開啟固態電池新時代

2022-07-14     摩托財智

原標題:電動摩托取代燃油摩托,就缺一個全固態電池—固泰動力開啟固態電池新時代

什麼是固態電池?固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。其中電解質起著媒質作用,是電池容量的核心物質之一。(註:電解質是供電池內部離子交換的介質,是電池內必不可少的物質,目前均為液體。)

當前動力電池,不論是磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、鉛酸電池等,均採用液態電解質,鋰電池中液態電解質含有大量的有機溶劑,其熱穩定性差,易燃,反應後產生大量氣體,這些是導致鋰電池起火爆炸的直接原因。哪怕是號稱非常安全的電池,也會有一定機率發生燃爆事故,尤其是在過充、碰撞短路的情況下,給鋰電池的使用打上了易燃易爆的危險標籤。

固態電池徹底解決電池安全性問題

固態電池就是把傳統鋰電池裡的液態電解質,更換為固態,讓充放電時的帶電離子在固體介質中傳導,可徹底解決電池安全性問題。目前業內對固態電池大致分為兩類,一類是固液混合的半固態電池(或准固態),內部電解質液體含量僅5%-15%之間,電解質的主體是凝膠,安全性比傳統電池大幅提升,但仍然有一定安全風險。另一類就是全固態電池,電解質100%為固體,由於完全不含液態電解質,可徹底解決鋰電池的安全性隱患。

為什麼電解質中有機溶劑含量越少,電池越安全?簡單來說,充當電解質的有機溶劑,本身屬於易燃易爆物質,不耐高溫,但電池充放電時又容易產生高溫、碰撞時容易導致隔膜破裂內部短路,內部短路就會產生高溫,而高溫就容易導致液體電解質燃燒或爆炸,也就是說傳統電池內的有機溶劑電解質本身就是電池安全隱患的根源,如果把易燃易爆的有機溶劑更換為無法燃燒無法爆炸耐高溫的固態物質(比如陶瓷)充當電解質,就從根本上解決了安全隱患,這就是固態電池的基本研發思路。

目前半固態電池,業內已經有多家廠商研發出了成品,並已經開始商業化,其中代表有贛鋒鋰業、江蘇清陶、北京衛藍、CATL、珈偉股份。

麗水招商中心副主任季泉泉、青田縣副縣長劉驊、溫溪鎮鎮長詹上峰、固泰動力董事長辜義、總裁付同心、技術總裁李加傑、製造部總經理李鈺、聯合創始人程柯源共同啟動投產儀式。

固泰動力:軟包混合固態電池組投產

固泰動力技術有限公司立志徹底解決鋰電池的安全問題,開發新型結構,夯實安全和使用功能,展現新價值,形成固態電池疊代產品系列:混合固態(即半固態)鋰電池、全固態陶瓷基鋰電池。2022年7月9日,固泰動力青田工廠一期正式投產,本次投產的產品就是半固態鋰電池。贛鋒鋰電作為固泰動力的戰略合作夥伴,專供半固態電芯,用於固泰動力的PACK生產線。

固泰動力技術有限公司董事長辜義先生做投產儀式上致辭,他表示這是一條具有世界領先性的軟包半固態電池組PACK生產線,採用全新的結構電池組,與同等電壓的傳統鋰電池相比:體積小20%,重量輕20%,安全性能提升80%,超國標車續航里程30%,一期項目預計年產能0.4GWH。

固泰動力技術有限公司華南運營中心總經理付同德致辭

商品化全固態電池即將到來

目前在全世界範圍內,都在加緊研發全固態電池,可以說誰先研發出真正商業化的、成本可控的全固態電池,誰就掌握了下一階段的新能源革命。但目前全世界範圍內,全固態電池還處在實驗室階段,商業化生產存在很多重大的技術難題,比如固態電解質的離子電導率較低、低溫性能低、固固接觸介面的阻抗上升等技術難題。

固泰動力整合國內頂級研發資源,研發出陶瓷基的固態介質,並創造性的研發出新型陶瓷結構,和特殊的電極材料塗層,並申請了相關專利技術,解決了固體電解質電導率低、固固接觸介面阻抗大、低溫性能低等技術難題,讓全固態電池商業化生產具備了實現基礎

固態電池未來發展路線圖,未來的目標是採用鋰元素含量更高的電池負極,會大幅提高能量密度。

由於目前還在研發階段,固泰動力下一代的全固態電池還處於保密階段,本號對固態動力技術有限公司研究院李加傑教授進行了採訪,他對固泰動力下一代基於陶瓷片的全固態電池做了簡要介紹。總結來說,固泰動力正在研發的陶瓷基全固態電池與傳統液態鋰電池比,具有絕對安全、壽命倍增、體積更小、成本可控的四大優勢,預期不久的將來就能拿出商業化樣品,並通過國家檢測。

固態動力技術有限公司研究院李加傑教授

據李加傑教授介紹,固泰動力的全固態電池最終大規模量產後,生產成本與同等的鋰電池不會高很多,具有很好的商業前景;最重要的是安全性,因為陶瓷是1000多度燒出來的,所以內部高溫根本就不是問題,然後是碰撞和針刺,也不會出現燃燒或爆炸,因為它裡面都是陶瓷,你用火燒都燒不著,所以不存在燃燒和爆炸;能量密度方面,固泰動力的目標是向300kwh/kg看齊(目前特斯拉4680三元鋰電的能量密度),由於全固態電池的密度相對大一些,所以其體積能量密度會更高,商業價值會更大;使用壽命上,也會比傳統液態鋰電池增加數倍,同樣支持快充。

固泰動力青田一期工廠投產的半固態電池,裝載在愛瑪電動車上,進行現場試駕,當前固泰動力的目標市場是高端高速電摩、電動車。

電動摩托取代燃油摩托,是中國摩托車產業的機遇

可以看出,當前投產的半固態電池,更適合裝載在各大摩企開發的高端、高速電摩之上。由於電池體積比傳統鋰電體積小20%,再加上本身的能量密度較高,用上半固態鋰電池的電摩續航有望提升30%以上,這樣在中高速狀態下,電摩續航也能突破140公里,低速狀態續航能突破240公里。更關鍵的是半固態鋰電池提升80%的安全性,更適合高速電摩。由於高速電摩電池容量大、瞬間放電量也更大,比常規鋰電池電動車面臨更大的安全隱患(為了避免安全事故,目前的高速電摩都會限制電池的電流上限),在不損失電池能量密度的前提下,優選選用更安全的鋰電池是未來的必然趨勢,也會進一步刺激電摩產業的發展壯大。

待到不久的將來(不會很長,預計2年左右),固泰動力的陶瓷基全固態電池真正上市,能量密度更大、絕對安全、支持快充快放的全固態電池,將是電摩產業的真正崛起的契機,屆時續航更大(預計比半固態電池續航再提升25%左右,即中高速續航170公里左右,低速續航達到300公里左右)、速度更快、絕對安全、半小時基本充滿的全固態鋰電池的電摩就會上市,大量替代燃油摩托車,將成為現實。如今中國新能源汽車正在彎道超車,有望超越歐美日本,成為世界新能源汽車製造和出口中心,藉助全固態電池的東風,未來中國的新能源摩托車製造也有望步新能源汽車的後塵,在常規代步兩輪車市場,擊敗日系品牌,暢銷全世界,是完全有可能的。

全固態電池未來應用場景主要有國家或區域的電力儲備站、新能源汽車、高速電摩、高續航更安全的的新國標電動車等,總之在可預計的市場中,全固態電池未來市場規模預期達到萬億級別,或將極大加速中國電動汽車、電動兩輪車征服世界的進程。

文章來源: https://twgreatdaily.com/edbc47d9d32219e0837b90757232a6b2.html