經(jīng)過近十年的快速發(fā)展，液態(tài)鋰離子電池雖在不斷提升能量密度，但是也面臨著不少安全風險。固態(tài)電池中的固態(tài)電解質，可以杜絕液態(tài)電解質帶來的“易燃易爆炸”與漏液等問題，實現(xiàn)安全儲能。中國科學技術大學馬騁教授團隊設計并合成了一種同時具有成本與性能優(yōu)勢的鋰電池固
固態(tài)電池技術最新突破 2021全固態(tài)電池商業(yè)化未來前景
我國研發(fā)出質優(yōu)價廉新型鋰電池固態(tài)電解質，全固態(tài)電池商業(yè)化更進一步。傳統(tǒng)商用鋰電池采用有機液態(tài)電解質，在具有體積小容量大、使用壽命長等優(yōu)點的同時，其熱失控之后的起火、爆炸問題卻成為一大安全隱患。而固態(tài)電池中的固態(tài)電解質，可以杜絕液態(tài)電解質帶來的“易燃易爆炸”與漏液等問題，實現(xiàn)安全儲能。未來我國固態(tài)電池前景怎么樣？
據(jù)媒體報道，中國科學技術大學馬騁教授團隊設計并合成了一種同時具有成本與性能優(yōu)勢的鋰電池固態(tài)電解質。該工作克服了固態(tài)電解質材料生產(chǎn)成本和綜合性能難以兼得的瓶頸，使得全固態(tài)電池的商業(yè)化不再只是遙不可及的“鋰”想。該成果刊發(fā)在7月20日的《自然·通訊》期刊。
而生產(chǎn)成本的大幅降低并沒有以犧牲性能作為代價。在離子電導率、可變形性、與高電壓正極的相容性等方面，氯化鋯鋰很好的繼承了氯化物固態(tài)電解質相對于其它固態(tài)電解質的優(yōu)勢，由其組成的全固態(tài)電池的循環(huán)性能甚至遠遠超過基于硫化物和氧化物固態(tài)電解質的同類電池。
氯化鋯鋰同時在生產(chǎn)成本及綜合電化學性能方面具備顯著優(yōu)勢，這在固態(tài)電解質中是十分罕見的，它的發(fā)現(xiàn)為商業(yè)化量產(chǎn)全固態(tài)電池克服了重大挑戰(zhàn)。
經(jīng)過近十年的快速發(fā)展，液態(tài)鋰離子電池雖在不斷提升能量密度，但是也面臨著不少安全風險。
7月18日上午11點左右，杭州玉皇山山莊附近，一輛電動車在行駛過程中突然燃起大火，說是起火，其實用“爆燃”來描述更準確些。半秒鐘都不到全車就變成了一大團熊熊烈焰。車上的乘員根本沒任何反應時間就被火勢吞沒……
事發(fā)后，電動車的安全問題再次引起了全國大討論。今年我國電動車電瓶爆燃導致的悲劇已經(jīng)不是一次兩次了!從5月成都電梯內電瓶爆燃傷人致嬰兒終身殘疾，到我國出臺法規(guī)禁止高層建筑樓道飛線充電……其實正是反映出人們越來越在意電動車的安全問題了。
除了安全性，液態(tài)鋰離子電池的能量密度也存在天花板。按照我國《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》提出的目標，到2020年純電動汽車動力電池的能量密度目標為300Wh/kg，2025年目標為400Wh/kg，2030年目標為500Wh/kg。然而，受制于現(xiàn)有體系架構和關鍵材料影響，鋰離子電池能量密度普遍在240-260Wh/Kg之間，要突破300Wh/kg難度極大。
從電池結構本身來講，使用固體電解質的固態(tài)電池具有不可燃、不腐蝕、不揮發(fā)、不漏液等優(yōu)勢，可極大確保電池的安全性。其次，用金屬鋰做負極的固態(tài)電池可匹配高電壓正極材料，進一步提升能量密度。另外，固態(tài)電池的封裝相對簡單，能省掉電池包外殼、冷卻等系統(tǒng)，同時可實現(xiàn)電池柔性化、異形化，根據(jù)不同應用場景設計不同形狀，靈活性更強。此外，循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、電化學窗口寬、回收方便等也是固態(tài)電池所具備的特性。
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟(下稱動力電池聯(lián)盟)近日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年上半年我國鋰離子電池產(chǎn)量累計值達715330.4萬只，期末產(chǎn)量比上年累計增長1.3%。
2021年上半年，國內磷酸鐵鋰動力電池產(chǎn)量達到37.7 GWh，超過三元動力電池36.9 GWh的總產(chǎn)量。動力電池專指用于為新能源汽車提供動力來源的電池。按照正極材料的不同，動力電池可分為磷酸鐵鋰電池和三元電池兩大技術路線。相比三元電池，磷酸鐵鋰在安全性和成本方面更有優(yōu)勢，不過其能量密度相對較低，因此無法為新能源車提供三元電池那樣強的續(xù)航能力。未來更安全的固態(tài)電池的商業(yè)化將逐步占領鋰電池市場。
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2021-2026年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報告
固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。本報告由中研普華的資深專家和研究人員通過長期周密的市場調...
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固態(tài)電池技術最新突破 2021固態(tài)電池市場份額及空間預測 
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