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固態(tài)電池PK鋰離子電池:到底有哪些不一樣,固態(tài)電池未來(lái)發(fā)展前景如何?

2022-12-01 10:08 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:鄭州正方科技 來(lái)源:鄭州正方科技
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一、不斷進(jìn)步的新能源領(lǐng)域人類(lèi)文明不斷進(jìn)步,能源的應(yīng)用也在不斷改進(jìn),更安全、更高效。目前能源應(yīng)用正從化石燃料能源過(guò)渡到綠色能源,燃油車(chē)也逐漸轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽...

一、不斷進(jìn)步的新能源領(lǐng)域

人類(lèi)文明不斷進(jìn)步,能源的應(yīng)用也在不斷改進(jìn),更安全、更高效。目前能源應(yīng)用正從化石燃料能源過(guò)渡到綠色能源,燃油車(chē)也逐漸轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車(chē),隨之而來(lái)的,是電池的使用量大增。

目前電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能系統(tǒng)使用的大多是鋰離子電池,雖然它們能量密度高、充電速度快,卻存在一定的安全性等問(wèn)題。因此,新能源產(chǎn)業(yè)界正積極開(kāi)發(fā)固態(tài)電池,期待它能逐漸完善,取代傳統(tǒng)的鋰離子電池。

固態(tài)電池與鋰離子電池的主要差異在電解質(zhì)。鋰離子的電解質(zhì)是液態(tài)的,以凝膠體、聚合物的形式存在,讓電池的重量難以下降。此外,單一鋰電池組的能量不高,因此必須將多個(gè)電池組串聯(lián),讓重量進(jìn)一步增加。工程、制造與安裝電池組的成本占電動(dòng)汽車(chē)整體成本很大的比例。

除了重量問(wèn)題,電解質(zhì)也具有可燃性,在高溫下不穩(wěn)定,有熱失控的問(wèn)題,若發(fā)生車(chē)禍,可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重火災(zāi)。電解質(zhì)在低溫也容易凍結(jié),降低電池的續(xù)航力。另外,電解質(zhì)會(huì)腐蝕電池的內(nèi)部組件,充放電的過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生晶枝(dendrites),降低電池的容量、性能與壽命。

二、固態(tài)電池的獨(dú)有特點(diǎn)

固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài),能量密度高

固態(tài)電池內(nèi)部沒(méi)有沉重的液態(tài)電解質(zhì),而是玻璃、陶瓷或其他材料形式的固態(tài)電解質(zhì)。固態(tài)電池的整體結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)鋰離子電池相似,充放電方式也大同小異,但因?yàn)闆](méi)有液體,所以電池內(nèi)部更緊密,體積更小,能量密度增加。若將電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)的鋰離子電池改用同樣體積的固態(tài)電池取代,電容量理論上可以提升2倍以上。

而且固態(tài)鋰電池的重量較輕,也不需要鋰離子電池的監(jiān)測(cè)、冷卻和保溫系統(tǒng),底盤(pán)能空出更多空間放置電池,讓電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航力大增。

另外,固態(tài)電池的充電速度比鋰離子電池快,也沒(méi)有腐蝕性的問(wèn)題,壽命更長(zhǎng)。關(guān)于工作溫度,固態(tài)電池具有熱穩(wěn)定性,也不會(huì)在低溫凍結(jié),對(duì)生活在中高緯度非常寒冷區(qū)域的用戶,這能確保電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航力。

綜上所述,固態(tài)電池有4大優(yōu)點(diǎn):能量密度高、充電速度快、壽命較長(zhǎng)、熱穩(wěn)定性佳。

當(dāng)然,固態(tài)電池也存在一些自身的問(wèn)題:成本高昂且不易量產(chǎn)

因?yàn)楣虘B(tài)電池的內(nèi)部構(gòu)造緊密,容易受到熱脹冷縮的影響,若設(shè)計(jì)不當(dāng),可能會(huì)影響內(nèi)部結(jié)構(gòu);晶枝的問(wèn)題也沒(méi)有被解決,電池結(jié)構(gòu)可能會(huì)被破壞。

但最重要的是,固態(tài)電池成本高昂且不易量產(chǎn)。固態(tài)電池并不是新的發(fā)明,它們已經(jīng)應(yīng)用在心率調(diào)節(jié)器、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域,直到近期,產(chǎn)業(yè)界才開(kāi)始研究固態(tài)電池在電動(dòng)汽車(chē)等大型設(shè)備的應(yīng)用,但目前電動(dòng)汽車(chē)仍是以鋰離子電池為主。

總結(jié)來(lái)說(shuō),固態(tài)鋰電池有3大問(wèn)題:膨脹、收縮影響結(jié)構(gòu)、晶枝造成結(jié)構(gòu)破壞、成本高昂,不易量產(chǎn)。

目前,新能源產(chǎn)業(yè)正積極研究固態(tài)電池技術(shù),其中包含特斯拉等知名企業(yè),相信不久的將來(lái),固態(tài)電池逐步被開(kāi)發(fā),應(yīng)用會(huì)更加廣泛,成為更加高效、安全的新能源產(chǎn)品。

三、正方科技推出的千乘動(dòng)力QX3600

采用固態(tài)電芯,產(chǎn)品更安全高效

目前,正方科技推出的千乘動(dòng)力QX3600目前正在市場(chǎng)熱銷(xiāo),其核心技術(shù)中的電芯,采用的就是固態(tài)電池,這使得這款戶外儲(chǔ)能電站具有體積小,重量輕,安全性能高等特點(diǎn)。

另外,因?yàn)楣虘B(tài)電池電芯的原因,此款儲(chǔ)能便攜電站不僅安全性能大為增加,更增強(qiáng)了使用壽命,可以保證循環(huán)1500次后,其容量仍大于初始容量的80%,按照一周充放2次計(jì)算,能用整整10年以上。這樣一臺(tái)便攜電源放到家里,十年不用更換,電力依然澎湃。

由此可見(jiàn),固態(tài)電池為電芯的戶外儲(chǔ)能產(chǎn)品,有著更為優(yōu)越的性能,也將迎來(lái)越來(lái)越廣泛的市場(chǎng)認(rèn)可和增長(zhǎng)。

注:本文部分文字和圖片素材來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),侵刪。

正方科技創(chuàng)立于2005年,是一家以“智能鋰電池模組/鋰電池BMS管理系統(tǒng)整體研發(fā)、智能制造及銷(xiāo)售”的高新技術(shù)企業(yè)。

公司基于新能源電池智能管理系統(tǒng)(BMS)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、智能制造能力,逐漸形成了以叉車(chē)供電系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)供電系統(tǒng)、影視供電系統(tǒng)、新能源電站存儲(chǔ)管理系統(tǒng)、電動(dòng)車(chē)供電系統(tǒng)、氫燃料供電系統(tǒng)為主的六大業(yè)務(wù)格局。公司目前自主研發(fā)的無(wú)人機(jī)智能電池,SPower智能電池管理系統(tǒng)處于植保無(wú)人機(jī)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者地位,填補(bǔ)了植保無(wú)人機(jī)智能電池市場(chǎng)的空白。

此外,正方科技與鄭州大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)、鄭州輕工業(yè)學(xué)院,大連化物所等多個(gè)國(guó)內(nèi)外知名院校和科研機(jī)構(gòu),建立多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,共形成了65項(xiàng)國(guó)家級(jí)專利技術(shù),與正方科研中心共同構(gòu)筑了正方科技特色的科研體系。

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