中國粉體網(wǎng)訊 7月4日，蜂巢能源在全球合作伙伴峰會上發(fā)布了，能量密度266Wh/kg的三元半固態(tài)電池產(chǎn)品，這是蜂巢能源綜合可量產(chǎn)搭載時間、成本和應(yīng)用場景定義的首款產(chǎn)品，主要用于異形包大電量車型。
據(jù)蜂巢能源高級副總裁/技術(shù)中心主任張放南介紹，這款三元半固態(tài)電池的電池容量為150Ah，能量密度為266Wh/kg，具備2.2C的快充能力和1800次的循環(huán)壽命。相比液態(tài)高鎳電池，該款電池強制觸發(fā)熱失控時的耐熱時間增加了一倍，失控后最高溫度降低200度，熱穩(wěn)定性更好，更不容易擴散到相鄰電芯。預(yù)計量產(chǎn)時間為2026年2月。
關(guān)于蜂巢能源固態(tài)電池的研發(fā)方向
蜂巢能源在聚合物、氧化物、鹵化物和硫化物這四種主要的固態(tài)電解質(zhì)上面做了相應(yīng)研究。其中，蜂巢能源認(rèn)為聚合物主要是在室溫離子電導(dǎo)與氧化電位低，作為固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展受限，可作為功能材料應(yīng)用于鋰金屬的保護層或者包覆劑；氧化物界面電阻比較大，難以實現(xiàn)大容量固態(tài)電池，穩(wěn)定性相對比較好，適用于與電解液搭配的半固態(tài)電池；鹵化物比重大，負(fù)極穩(wěn)定性差，氧化穩(wěn)定性相對好，更適合作為功能電解質(zhì)的添加材料到正極材料中去應(yīng)用；硫化物由于鋰離子電導(dǎo)率高，比重低，加工性能相對好，電化學(xué)穩(wěn)定性相對比較高，目前作為固態(tài)電池主要的發(fā)展方向，蜂巢能源也聚焦在硫化物固態(tài)電解質(zhì)的主要路線上做相應(yīng)的研究。
在半固態(tài)電池領(lǐng)域
蜂巢能源之前就已推出了第一代和第二代果凍電池，產(chǎn)品在能量密度、安全性和快速充電等核心參數(shù)上全面領(lǐng)先于傳統(tǒng)的液態(tài)產(chǎn)品。其中，第二代果凍電池突破了中高鎳摻硅體系膨脹的瓶頸，采用了二代果凍電解質(zhì)和一體化復(fù)合正極技術(shù)，有效地抑制了內(nèi)部短路的擴展。目前，蜂巢能源已經(jīng)建立了一個4800㎡的果凍電池試制線，并且第二代果凍電池即將進入B樣階段，已經(jīng)得到了國際某知名OEM的高度好評。
在固態(tài)電池領(lǐng)域
針對電解質(zhì)材料、膜電極、電芯層面的挑戰(zhàn)，蜂巢能源開發(fā)了多元素?fù)诫s材料包覆改性、干法自支撐膜電極、膜轉(zhuǎn)印復(fù)合，電極絕緣、多層一體化集成等系列技術(shù)，突破了全固態(tài)電芯試制難題。
目前，蜂巢能源從材料開發(fā)商完成了正極的包覆改性材料開發(fā)，自主開發(fā)的硫化物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率大于10.50mS/cm，具備負(fù)40度露點環(huán)境操作能力；電解質(zhì)膜開發(fā)具備大面積電解質(zhì)膜制備能力，電解質(zhì)膜電導(dǎo)率大于2.3 mS/cm，厚度做到15微米；早在2022年，蜂巢能源全固態(tài)電池實驗室在國內(nèi)率先完成20Ah級硫系全固態(tài)原型電芯的研發(fā)，該系列電芯能量密度達(dá)到350-400Wh/kg，順利通過針刺、200℃熱箱等嚴(yán)苛實驗。
任重道遠(yuǎn)！硫化物固態(tài)電池或?qū)⒙氏葘崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化
在固態(tài)電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和推廣的道路上，成本問題是繞不開的重要挑戰(zhàn)之一。深藍(lán)汽車科技有限公司高級項目總監(jiān)周安健曾表示：“技術(shù)的突破、產(chǎn)品的實現(xiàn)是我們上車搭載的起點，而成本的下降則是規(guī)模量產(chǎn)的起點�！�
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)馬騁教授開發(fā)了一種新型硫化物固態(tài)電解質(zhì)——氧硫化磷鋰，或?qū)⒔鉀Q硫化物固態(tài)電解質(zhì)的成本問題，這對硫化物固態(tài)電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化提供了巨大的幫助。
誠然，硫化物固態(tài)電池成本問題或?qū)⒈唤鉀Q，但想要量產(chǎn)上車仍存不小挑戰(zhàn)。硫化物電解質(zhì)的電化學(xué)窗口窄，與正負(fù)極的界面穩(wěn)定性較差，且對水分非常敏感，與空氣中的微量水即可發(fā)生反應(yīng)，釋放有毒的硫化氫氣體，生產(chǎn)、運輸、加工對環(huán)境要求很高。此外，硫化物固態(tài)電池需要施加幾百個大氣壓力才能夠?qū)崿F(xiàn)長循環(huán)，這在電池系統(tǒng)中很難實現(xiàn)，因此循環(huán)壽命也是急需著手解決的核心問題。
中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高也曾表示，固態(tài)電池就算是2030年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，要想替代液態(tài)鋰離子電池50%市場份額，至少也需要二十到三十年。所以固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化道路仍舊任重而道遠(yuǎn)！
參考來源：
固態(tài)電池?fù)屛毁惼鹋?汽車縱橫
中國科大成功開發(fā)低成本硫化物固態(tài)電解質(zhì).中國科技大學(xué)
蜂巢能源、中國電動汽車百人會等
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡）
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