隨著新能源汽車的普及，行業(yè)巨頭們紛紛加大對其“心臟”動力電池的研發(fā)力度。韓國動力電池龍頭企業(yè)SKI近日宣布，將與2019年諾貝爾化學(xué)獎得主、被稱為“鋰離子電池之父”的美國材料學(xué)家約翰⋅古迪納夫合作研發(fā)下一代電池技術(shù)。
鋰離子電池目前廣泛應(yīng)用于新能源汽車中，但在提高能量密度方面仍存有局限性，續(xù)航里程和體積重量也相應(yīng)受限。而鋰金屬負極和固態(tài)電解質(zhì)被認為是一種頗具前景的解決方案，可以支持1000Wh/L能量密度的電池，也是眾多電池廠商和車企的重點研究方向。
盡管相較于傳統(tǒng)鋰離子電池，固態(tài)電池具備能量密度更高、安全性更好、體積更小等諸多優(yōu)勢，但要實現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)，還需要克服一些技術(shù)障礙，比如鋰金屬表面鋰枝晶生長所導(dǎo)致的電池起火問題等。
SKI表示，為克服這一障礙并將下一代電池推向市場，公司將與古迪納夫及其團隊研究助理哈迪·漢尼（Hadi Khani）合作開發(fā)一種新型凝膠聚合物電解質(zhì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以均勻地輸送鋰離子，同時過濾不需要的離子，并最終抑制樹突生長。
古迪納夫出生于1922年，是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發(fā)明人，他于2019年憑借在鋰離子電池發(fā)展中所作的貢獻獲得諾貝爾化學(xué)獎。現(xiàn)年98歲的他仍在從事能源方面研究，并希望能研發(fā)出高能量密度、高安全性的固態(tài)電池。
SKI是韓國代表性的能源化學(xué)企業(yè)之一，當前業(yè)務(wù)包括石油開發(fā)、煉油、化學(xué)、潤滑油以及新能源產(chǎn)業(yè)等。該公司于2005年著手混合動力電動汽車專用鋰離子電池業(yè)務(wù)，2006年起投入生產(chǎn)，后與現(xiàn)代汽車、北汽、戴姆勒集團等知名汽車制造商簽訂合同，不斷擴大電池業(yè)務(wù)。
2018年11月，韓國三大電池企業(yè)LG化學(xué)、三星SDI和SKI組成聯(lián)盟，共同開發(fā)包括固態(tài)電池的下一代電池核心技術(shù)。而在上月，現(xiàn)代汽車集團執(zhí)行副董事長鐘義善在SKI一電動汽車電池工廠會見了SK集團董事長蔡泰元，雙方討論了未來的合作伙伴關(guān)系以及包括鋰金屬電池在內(nèi)的下一代動力電池技術(shù)。
此外，行業(yè)內(nèi)還有多家企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域早有布局。比如，豐田計劃在2020年推出搭載固態(tài)鋰離子電池的電動汽車并于2022年實現(xiàn)量產(chǎn)，還在近期宣布將在2025年前實現(xiàn)全固態(tài)電池的實用化。今年3月，三星高等研究院與三星日本研究中心在《自然·能源》發(fā)表論文稱，公司新研發(fā)的全固態(tài)電池能夠?qū)崿F(xiàn)900Wh/L高能量密度、1000圈以上長循環(huán)壽命，電池一次充電后可驅(qū)動汽車行駛800公里。
國內(nèi)來看，寧德時代、國軒高科、蜂巢動力、贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)等鋰電企業(yè)，以及比亞迪、蔚來、北汽集團、長城汽車等車企皆有參與固態(tài)電池研究。
不過，行業(yè)觀點認為固態(tài)電池距離商業(yè)化仍有距離。光大證券研報顯示，固態(tài)電池領(lǐng)域已進入“軍備競賽”階段，各企業(yè)期望搶占先機以贏得市場份額。隨著越來越多的企業(yè)加入，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程不斷加速。但固態(tài)電池的工藝路線尚不成熟，降本仍需過程，全面產(chǎn)業(yè)化預(yù)計需要5-10年。
華創(chuàng)證券研報也提到，現(xiàn)階段固態(tài)電池量產(chǎn)產(chǎn)品很少，產(chǎn)業(yè)化進程仍處于早期，市場化產(chǎn)品能量密度較低。但從海外各家企業(yè)實驗與中試產(chǎn)品來看，固態(tài)電池能量密度優(yōu)勢已開始凸顯，明顯超過現(xiàn)有鋰電水平，未來隨著產(chǎn)業(yè)投入逐漸加大，產(chǎn)品性能提升的步伐也有望加速。
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