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抢先蔚来比亚迪?丰田今年将推固态电池,明年搭载原型车

据 Answered Tech Story 报道,丰田汽车将在今年推出一款颠覆性的固态电池,该电池可提供 500 公里续航,10 分钟内就可以从空电充到满电,并且具有极小的安全隐患。

据官方介绍,固态电池有望成为使用水性电解质溶液的锂离子电池的可行替代品。配备固态电池的电动汽车充电大约需要 10 分钟,从而将充电时间缩短了三分之二。配备固态电池还可以在保持腿部空间的同时延长紧凑型电动汽车的行驶距离。

丰田官方表示,对于使用传统锂离子电池的电动汽车而言,该技术是一种潜在的万能解决方案,可以极大减少充满一次电所需的时间。

此外,丰田计划在2022年推出搭载固态电池的原型车,但其量产时间要在2025年左右。

不过,对于丰田的固态电池分析人士有三点疑问:

1、是全固态电池吗?

2、续航里程只有500公里吗?相比目前的电池技术并没有多大的提升。

3、此前丰田说过2025年才会量产固态电池,这次提前发布,是技术方面有什么重大突破?

抛开上述疑问不谈,尽管丰田抢到了固态电池的先机,但它也存在不少竞争对手。

年初蔚来引爆固态电池话题。1月9日,蔚来在NIO Day 上发布了首款旗舰轿车ET7,以及150kWh固态电池包,宣称可实现360Wh/kg的能量密度,使续航里程突破1000公里,并将于2022年第四季度使用。

消息一出,不仅引爆新能源车产业圈,蔚来更是股价大涨,市值一度超过1000亿美金,可谓是名利双收。

当时关于蔚来固态电池到底是全固态还是半固态的猜测分析层出不穷,在NIO Day的第二天,也就是1月10日,蔚来汽车CEO李斌承认,蔚来即将应用的并非全固态电池,而是带有少量电解液的半固态电池。

1月下旬比亚迪公布固态电池专利。1月19日,国家知识产权公布了比亚迪最新的283项专利,其中固态电池方面公布了两项专利。

一是“一种正极材料及其制备方法、一种固态锂电池”。该专利的申请日期为2019年7月17日,申请公布日为2021年1月19日。

本发明提供了正极材料的制备方法和固态锂电池。该正极材料可同时构建锂离子传输通道和电子传输通道,极大的提升了固态锂电池的容量发挥、首圈库伦效率、循环性能和高倍率性能。

二是“一种锂离子电池固态电解质及其制备方法和固态锂离子电池”。该专利的申请日期为2019年7月19日,申请公布日同样为2021年1月19日。

具体来看,本公开涉及一种锂离子电池固态电解质及其制备方法和固态锂离子电池,本公开的固态电解质具有良好的安全性能和较高的能量密度。

此外,OFweek新能源汽车网查阅发现,2020年12月1日,比亚迪还申请公开了“一种凝胶聚合物电池及其制备方法”的专利。该专利申请日期为2019年5月28日。

当时网友还调侃蔚来的固态电池发布了个寂寞。比亚迪在十几天后申请公布早已于去年申请的固态电池相关技术,似乎有一种闷声放大招的感觉。

无独有偶,1月19日,宁德时代也公布了两项与固态电池相关的发明专利。

一是“一种固态电解质的制备方法”。该专利的申请日期为2019年7月16日,公开日为2021年1月19日。

在该申请所提供的制备方法中,以硼酸酯作为掺杂原料对硫化物固态电解质进行改性,可得到一种B、O共掺杂的硫化物固态电解质,在掺杂改性过程中,实现了硫化物电解质原料与硼酸酯之间的充分混合;并且硼酸酯在硫化物电解质的成相温度下完全分解,减少了杂质的引入或反应物残余,制得的硫化物固态电解质的离子电导率得到显著提升,从而也利于全固态电池的能量密度的发挥。

二是“一种硫化物固态电解质片及其制备方法”。该专利的申请日期同样为2019年7月16日,公开日为2021年1月19日。

在该申请中,向硫化物固态电解质中引入的硼元素可有效降低阴离子对锂离子的束缚作用,提升锂离子的传输能力;硼元素在硫化物固态电解质中均匀分布,固态电解质的掺杂均匀度和电导率均得到提高,固态电解质片表面的粗糙度得到显著改善,从而利于锂离子在硫化物固态电解质片和锂金属阳极界面的扩散过程,降低界面阻抗,并改善电池的循环性能。

此外,日产曾表示它也正在开发自己的固态电池,并计划在2028年前将其应用于可驾驶的汽车中。

长期以来,固态电池一直被视为一种突破当今电动汽车性能限制的方法,被业界认为是锂电行业的未来最高技术路线。

固态电池使用固体电解质替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。能大幅降低热失控风险,安全性更好;通过采用金属锂负极,能将电池能量密度提升70%以上。

不过,固态锂电池现阶段仍有诸多技术障碍亟待突破,例如在电池循环的过程中,固固界面容易接触不良,这也导致了固态电池量产难度加大;快充性能并不佳、制备工艺复杂、价格高昂等。

因此市场预计,全固态电池规模化量产至少需要5-10年时间。目前无论是车企还是电池制造商,都在加快研究速度以抢占先机,对于这场技术之战,编辑甚是期待谁能最先杀出重围,从此一鸣惊人!

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