【原創(chuàng)】中國(guó)臺(tái)灣：全固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
由于全球氣候暖化，世界主要國(guó)家與地區(qū)皆致力于推動(dòng)電動(dòng)車(chē)發(fā)展以替代內(nèi)燃機(jī)車(chē)。鋰離子電池是電動(dòng)車(chē)核心部件，也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的兵家必爭(zhēng)之地。當(dāng)前各國(guó)與主要鋰電池供應(yīng)商的發(fā)展計(jì)劃，如下圖所示。目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)達(dá)到300 Wh/kg。2030年鋰離子電池能量密度將達(dá)到500 Wh/kg。中國(guó)臺(tái)灣將鋰離子電池發(fā)展列為重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。富士康母公司鴻海集團(tuán)（鴻?？萍技瘓F(tuán)）也將鋰離子電池開(kāi)發(fā)作為電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)布局重點(diǎn)?，F(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)容易發(fā)生漏液與燃爆等問(wèn)題，利用無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)替換液態(tài)電解質(zhì)可有效提升電池安全性。本文簡(jiǎn)要論述當(dāng)前固態(tài)電池市場(chǎng)主要生產(chǎn)廠商及其技術(shù)路線(xiàn)。
當(dāng)前固態(tài)電解質(zhì)開(kāi)發(fā)主要為三個(gè)技術(shù)路線(xiàn)：硫化物、氧化物與聚合物。硫化物固態(tài)電解質(zhì)離子導(dǎo)電率高，但空氣穩(wěn)定性差；日本豐田公司與日本國(guó)立材料研究所合作開(kāi)發(fā)硫化物固態(tài)電解質(zhì)多年，為行業(yè)翹楚；此外，鋰離子電池巨頭寧德時(shí)代亦投入硫化物固態(tài)電池開(kāi)發(fā)中。氧化物固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率不如硫化物固態(tài)電解質(zhì)高，但空氣穩(wěn)定性強(qiáng)；清陶能源多年投入石榴石型氧化物固態(tài)電解質(zhì)開(kāi)發(fā)，為氧化物固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)業(yè)化龍頭。而聚合物固態(tài)電解質(zhì)柔韌性強(qiáng)，制備成本低，可與無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)粉混合成復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)；北京衛(wèi)藍(lán)投入原位固態(tài)化聚合物固態(tài)電解質(zhì)開(kāi)發(fā)多年，其為聚合物固態(tài)電解質(zhì)開(kāi)發(fā)代表。
鴻海集團(tuán)于2021年進(jìn)入電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域，并將電池、電機(jī)與電控視為電動(dòng)車(chē)布局重點(diǎn)，其宣布開(kāi)發(fā)氧化物固態(tài)電解質(zhì)搭配高電壓鎳錳尖晶石正極材料的無(wú)陽(yáng)極電池，引起學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注。
2021年1月25日，據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，繼MIH平臺(tái)、機(jī)構(gòu)件、鋁合金沖壓技術(shù)等陸續(xù)到位后，鴻海集團(tuán)已啟動(dòng)動(dòng)力電池研發(fā)工作，集團(tuán)內(nèi)部已明確定計(jì)劃，由旗下負(fù)極材料廠榮炭領(lǐng)銜，并儲(chǔ)備發(fā)展當(dāng)紅的固態(tài)電池技術(shù)，預(yù)計(jì)2024年推出100%自主研發(fā)的商用固態(tài)電池。
在HHTD 2020大會(huì)上，鴻海集團(tuán)首席產(chǎn)品官蕭才祐高調(diào)宣布，該公司與寧德時(shí)代和SES等合作伙伴在電池方面取得了巨大進(jìn)步。蕭才祐在發(fā)布會(huì)上并未透露哪些合作伙伴將生產(chǎn)這種新型固態(tài)電池（SSB），該電池使用氧化錳鋰鎳（LMNO）作為正極，硅碳（SiC）作為負(fù)極。
據(jù)悉，富士康的電解質(zhì)將由一種金屬氧化物陶瓷薄膜組成。自2017年以來(lái)，該公司一直在研發(fā)這種材料。根據(jù)富士康的聲明，這種電解質(zhì)能夠?qū)㈦姵厥褂弥芷谘娱L(zhǎng)10%、重量減少50%，并縮減近17%的體積。
此外，輝能科技為臺(tái)灣最早進(jìn)入固態(tài)電池開(kāi)發(fā)公司之一，是世界上第一家大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)鋰陶瓷電池的公司。其氧化物陶瓷固體電解質(zhì)技術(shù)具有兼顧安全、高能量密度、易于擴(kuò)張生產(chǎn)規(guī)模的特點(diǎn)，已申請(qǐng)及獲得的專(zhuān)有技術(shù)在全球擁有480多項(xiàng)專(zhuān)利。
輝能科技至今已有15年的研發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)，其自動(dòng)化卷式固態(tài)電池試產(chǎn)線(xiàn)于2017年投產(chǎn)，為全球最早啟動(dòng)量產(chǎn)的固態(tài)電池廠，至今已出貨超過(guò)百萬(wàn)片固態(tài)電池芯至各應(yīng)用市場(chǎng)，自動(dòng)化試驗(yàn)產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)為全球汽車(chē)制造商提供了近8,000個(gè)固態(tài)電池樣品，用于測(cè)試和模塊開(kāi)發(fā)，具有較高的產(chǎn)品成熟度。至2022年底，輝能科技預(yù)計(jì)設(shè)置GWh級(jí)別電池產(chǎn)能的工廠，隨后將在全球主要市場(chǎng)進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃。憑借其在固態(tài)電池研發(fā)和制造領(lǐng)域的積累，輝能科技是梅賽德斯-奔馳保持其在電池技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先地位的有力合作伙伴。
參考來(lái)源：
新浪汽車(chē)：鴻海入局 富士康承諾在2024年推出商用固態(tài)電池
材料世界網(wǎng)：全固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
同順-深研所：顛覆還是泡沫？固態(tài)電池年內(nèi)量產(chǎn) 小康股份逆風(fēng)漲停！新華網(wǎng)批浮夸炒作風(fēng)
36氪出海： 輝能科技獲梅賽德斯-奔馳近億歐元投資，攜手深化固態(tài)電池技術(shù)開(kāi)發(fā)合作
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）