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电动摩托取代燃油摩托,就缺一个全固态电池—固泰动力开启固态电池新时代

   日期:2022-07-15     来源:摩托财智    浏览:415    评论:0    
核心提示:什么是固态电池?固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。其中电解质起着媒质作用,是电池容量的核心物质之一。(注:电
 什么是固态电池?固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。其中电解质起着媒质作用,是电池容量的核心物质之一。(注:电解质是供电池内部离子交换的介质,是电池内必不可少的物质,目前均为液体。)

当前动力电池,不论是磷酸铁锂电池、三元锂电池、铅酸电池等,均采用液态电解质,锂电池中液态电解质含有大量的有机溶剂,其热稳定性差,易燃,反应后产生大量气体,这些是导致锂电池起火爆炸的直接原因。哪怕是号称非常安全的电池,也会有一定概率发生燃爆事故,尤其是在过充、碰撞短路的情况下,给锂电池的使用打上了易燃易爆的危险标签。

固态电池彻底解决电池安全性问题

固态电池就是把传统锂电池里的液态电解质,更换为固态,让充放电时的带电离子在固体介质中传导,可彻底解决电池安全性问题。目前业内对固态电池大致分为两类,一类是固液混合的半固态电池(或准固态),内部电解质液体含量仅5%-15%之间,电解质的主体是凝胶,安全性比传统电池大幅提升,但仍然有一定安全风险。另一类就是全固态电池,电解质100%为固体,由于完全不含液态电解质,可彻底解决锂电池的安全性隐患。

为什么电解质中有机溶剂含量越少,电池越安全?简单来说,充当电解质的有机溶剂,本身属于易燃易爆物质,不耐高温,但电池充放电时又容易产生高温、碰撞时容易导致隔膜破裂内部短路,内部短路就会产生高温,而高温就容易导致液体电解质燃烧或爆炸,也就是说传统电池内的有机溶剂电解质本身就是电池安全隐患的根源,如果把易燃易爆的有机溶剂更换为无法燃烧无法爆炸耐高温的固态物质(比如陶瓷)充当电解质,就从根本上解决了安全隐患,这就是固态电池的基本研发思路。

目前半固态电池,业内已经有多家厂商研发出了成品,并已经开始商业化,其中代表有赣锋锂业、江苏清陶、北京卫蓝、CATL、珈伟股份。

丽水招商中心副主任季泉泉、青田县副县长刘骅、温溪镇镇长詹上峰、固泰动力董事长辜义、总裁付同心、技术总裁李加杰、制造部总经理李钰、联合创始人程柯源共同启动投产仪式。

固泰动力:软包混合固态电池组投产

固泰动力技术有限公司立志彻底解决锂电池的安全问题,开发新型结构,夯实安全和使用功能,展现新价值,形成固态电池迭代产品系列:混合固态(即半固态)锂电池、全固态陶瓷基锂电池。2022年7月9日,固泰动力青田工厂一期正式投产,本次投产的产品就是半固态锂电池。赣锋锂电作为固泰动力的战略合作伙伴,专供半固态电芯,用于固泰动力的PACK生产线。

固泰动力技术有限公司董事长辜义先生做投产仪式上致辞,他表示这是一条具有世界领先性的软包半固态电池组PACK生产线,采用全新的结构电池组,与同等电压的传统锂电池相比:体积小20%,重量轻20%,安全性能提升80%,超国标车续航里程30%,一期项目预计年产能0.4GWH。

固泰动力技术有限公司华南运营中心总经理付同德致辞

商品化全固态电池即将到来

目前在全世界范围内,都在加紧研发全固态电池,可以说谁先研发出真正商业化的、成本可控的全固态电池,谁就掌握了下一阶段的新能源革命。但目前全世界范围内,全固态电池还处在实验室阶段,商业化生产存在很多重大的技术难题,比如固态电解质的离子电导率较低、低温性能低、固固接触界面的阻抗上升等技术难题。

固泰动力整合国内顶级研发资源,研发出陶瓷基的固态介质,并创造性的研发出新型陶瓷结构,和特殊的电极材料涂层,并申请了相关专利技术,解决了固体电解质电导率低、固固接触界面阻抗大、低温性能低等技术难题,让全固态电池商业化生产具备了实现基础

固态电池未来发展路线图,未来的目标是采用锂元素含量更高的电池负极,会大幅提高能量密度。

由于目前还在研发阶段,固泰动力下一代的全固态电池还处于保密阶段,本号对固态动力技术有限公司研究院李加杰教授进行了采访,他对固泰动力下一代基于陶瓷片的全固态电池做了简要介绍。总结来说,固泰动力正在研发的陶瓷基全固态电池与传统液态锂电池比,具有绝对安全、寿命倍增、体积更小、成本可控的四大优势,预期不久的将来就能拿出商业化样品,并通过国家检测。

固态动力技术有限公司研究院李加杰教授

据李加杰教授介绍,固泰动力的全固态电池最终大规模量产后,生产成本与同等的锂电池不会高很多,具有很好的商业前景;最重要的是安全性,因为陶瓷是1000多度烧出来的,所以内部高温根本就不是问题,然后是碰撞和针刺,也不会出现燃烧或爆炸,因为它里面都是陶瓷,你用火烧都烧不着,所以不存在燃烧和爆炸;能量密度方面,固泰动力的目标是向300kwh/kg看齐(目前特斯拉4680三元锂电的能量密度),由于全固态电池的密度相对大一些,所以其体积能量密度会更高,商业价值会更大;使用寿命上,也会比传统液态锂电池增加数倍,同样支持快充。

固泰动力青田一期工厂投产的半固态电池,装载在爱玛电动车上,进行现场试驾,当前固泰动力的目标市场是高端高速电摩、电动车。

电动摩托取代燃油摩托,是中国摩托车产业的机遇

可以看出,当前投产的半固态电池,更适合装载在各大摩企开发的高端、高速电摩之上。由于电池体积比传统锂电体积小20%,再加上本身的能量密度较高,用上半固态锂电池的电摩续航有望提升30%以上,这样在中高速状态下,电摩续航也能突破140公里,低速状态续航能突破240公里。更关键的是半固态锂电池提升80%的安全性,更适合高速电摩。由于高速电摩电池容量大、瞬间放电量也更大,比常规锂电池电动车面临更大的安全隐患(为了避免安全事故,目前的高速电摩都会限制电池的电流上限),在不损失电池能量密度的前提下,优选选用更安全的锂电池是未来的必然趋势,也会进一步刺激电摩产业的发展壮大。

待到不久的将来(不会很长,预计2年左右),固泰动力的陶瓷基全固态电池真正上市,能量密度更大、绝对安全、支持快充快放的全固态电池,将是电摩产业的真正崛起的契机,届时续航更大(预计比半固态电池续航再提升25%左右,即中高速续航170公里左右,低速续航达到300公里左右)、速度更快、绝对安全、半小时基本充满的全固态锂电池的电摩就会上市,大量替代燃油摩托车,将成为现实。如今中国新能源汽车正在弯道超车,有望超越欧美日本,成为世界新能源汽车制造和出口中心,借助全固态电池的东风,未来中国的新能源摩托车制造也有望步新能源汽车的后尘,在常规代步两轮车市场,击败日系品牌,畅销全世界,是完全有可能的。

全固态电池未来应用场景主要有国家或区域的电力储备站、新能源汽车、高速电摩、高续航更安全的的新国标电动车等,总之在可预计的市场中,全固态电池未来市场规模预期达到万亿级别,或将极大加速中国电动汽车、电动两轮车征服世界的进程。

 
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