浙江鋒鋰許曉雄：混合固液可能是動(dòng)力電池終極路線(xiàn)
▲圖為浙江鋒鋰新能源科技有限公司總經(jīng)理許曉雄發(fā)表主題演講
“如果不用金屬鋰做負極，固態(tài)電池開(kāi)發(fā)就沒(méi)有什么意義，做固態(tài)電池就是要保證電池的高能量密度情況下的高安全性。高能量密度就要把金屬鋰用起來(lái)，這是實(shí)現高能量密度最有效的方法。這對于贛鋒的材料板塊發(fā)展會(huì )帶來(lái)很好的互動(dòng)/互補?！?/p>
日前，“第二屆新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池（CIBF2021深圳）國際交流會(huì )”在深圳舉行，在風(fēng)帆有限責任公司冠名的“軟包電池核心材料及先進(jìn)技術(shù)突破”專(zhuān)場(chǎng)論壇上，浙江鋒鋰新能源科技有限公司總經(jīng)理許曉雄作了題為《固態(tài)動(dòng)力鋰電池技術(shù)研發(fā)進(jìn)展及未來(lái)發(fā)展趨勢》的演講，發(fā)表上述觀(guān)點(diǎn)。
許曉雄表示，贛鋒鋰業(yè)（浙江鋒鋰母公司）目前已經(jīng)形成了比較好的鋰生態(tài)閉環(huán)系統。公司堅持穩步擴產(chǎn)，今年會(huì )形成碳酸鋰6萬(wàn)噸，氫氧化鋰8萬(wàn)噸產(chǎn)能。金屬鋰材料，贛鋒一直處于全球市場(chǎng)第一的狀態(tài)，占有全球40%的份額，主要應用在化工和醫藥行業(yè)；在電池行業(yè)的應用也在逐步放量。
許曉雄認為，如果將全固態(tài)鋰電池定義為：電池單體內使用固體電極和固體電解質(zhì)材料，不含有任何液體的二次電池。那么據此，現在的全固態(tài)電池可以包括三類(lèi)：
1.已實(shí)現商業(yè)化應用案例的PEO類(lèi)聚合物固體電解質(zhì)路線(xiàn)，以歐美的發(fā)展為代表，包括加拿大、法國等。2.無(wú)機固體電解質(zhì)材料，主要包括硫化物和氧化物，硫化物以豐田和三星為代表。3.有機（聚合物）與無(wú)機復合的固體電解質(zhì)路線(xiàn)；在全固態(tài)電池方面應該是未來(lái)的方向。
許曉雄表示，行業(yè)現在已經(jīng)形成了共識，全固態(tài)電池產(chǎn)品離實(shí)用還有些遙遠；在液態(tài)電池和全固態(tài)電池之間的混合態(tài)路線(xiàn)，能夠很好地解決液態(tài)和固態(tài)的困難和缺點(diǎn)，發(fā)揮出其優(yōu)點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的“半固態(tài)”“準固態(tài)”“類(lèi)固態(tài)”都可叫作混合固液電解質(zhì)電池。與傳統電池相比，混合態(tài)電池有綜合的優(yōu)勢，每一項雖不能達到完美，但是具有均衡性。
“混合固液的路線(xiàn)可能是動(dòng)力電池領(lǐng)域終極的路線(xiàn)，這是我個(gè)人的觀(guān)點(diǎn)?！痹S曉雄表示，他認為在動(dòng)力電池上全固態(tài)不一定用得上，因為全固態(tài)確實(shí)還有很多的問(wèn)題，尤其是低溫性能、成本、規模量產(chǎn)等，“現在來(lái)看還挺艱難，這也是豐田為什么一直在推后全固態(tài)電池車(chē)示范的原因”。
也基于此，所以在很多產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上，贛鋒一直是基于混合態(tài)的路線(xiàn)。許曉雄強調，“不要妖魔化固態(tài)電池，它不是一個(gè)概念，而是同時(shí)解決動(dòng)力電池高比能和高安全這兩個(gè)大問(wèn)題的一條路線(xiàn)而已，僅僅是一個(gè)解決途徑”。
在許曉雄看來(lái)，（混合態(tài)）對現有的鋰離子電池產(chǎn)線(xiàn)沒(méi)有特別大的顛覆，混合固液也適合采用軟包疊片的路線(xiàn)，而且裝配上與現在的軟包液態(tài)有極大的兼容性，可能超過(guò)80%，剩下20%可以通過(guò)現有很多產(chǎn)線(xiàn)改造，不需要大的顛覆就能實(shí)現規?；?、自動(dòng)化和高效量產(chǎn)。
據其介紹，贛鋒計劃投入6億-7億元資金支持固態(tài)電池板塊的發(fā)展，“去年在江西建了3億瓦時(shí)的一條線(xiàn)，做混固態(tài)的產(chǎn)品，全固態(tài)我們主要還是在做研發(fā)階段”。許曉雄說(shuō)道。在固體電解質(zhì)材料上，包括氧化物和硫化物，贛鋒都達到了規?；臓顟B(tài)，而且電導率水平處于國際的先進(jìn)水平。
許曉雄透露，贛鋒的混合固液電池產(chǎn)品主要是軟包類(lèi)型，在體系規劃上主要有兩代產(chǎn)品。第一代以三元為正極，采用柔性固態(tài)電解質(zhì)隔膜，用石墨為負極，能量密度達240Wh/kg- 270Wh/kg。第二代也以三元為正極，采用柔性固態(tài)電解質(zhì)膜，負極則采用鋰金屬，能量密度達320Wh/kg- 420Wh/kg。
“在迭代技術(shù)上，兼顧高比能和高安全，就是金屬鋰為負極。安全性跟第一代是不一樣的，測試的結果顯示它的安全性比碳負極的還要安全，在針刺、擠壓、熱穩定方面能有更高的安全性。用金屬鋰為負極，固態(tài)電池解決安全是沒(méi)有問(wèn)題的?！痹S曉雄說(shuō)道。
對于未來(lái)的發(fā)展，許曉雄認為，無(wú)模組技術(shù) (CTP)，與電池-整車(chē)一體化技術(shù)(CTV)結合高安全高能量密度固態(tài)電池技術(shù)，在解決電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的痛點(diǎn)方面，有望是一條有效的解決途徑。同時(shí)，許曉雄表示，未來(lái)鋰電池市場(chǎng)萬(wàn)億規?？善?。蛋糕越來(lái)越大，各類(lèi)技術(shù)在里邊都有一定的定位和份額。
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