固态电池新进展:675次循环后仍有97.3%的电池容量

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近日,Factorial Energy发布消息称正在开发的一款40Ah固态电池取得了开创性结果。在25°C条件下,循环675次后容量保持率为97.3%。他们希望与电动汽车厂商合作将续航里程提高20%至50%!

在固态电池的角逐场上,Oxis Energy曾宣布计划从2022年夏季开始批量生产450Wh/kg的固态锂硫电池(但仅限于10至20Ah)。大众合作伙伴 QuantumScape希望在电池容量低于80%之前实现800多个循环。这样对比看,相对低调的Factorial Energy公司确实走在前面。

Factorial Energy公司CEO Siyu Huang说:这一结果是Factorial 固态电池技术发展的一个重要里程碑,我们将继续与汽车制造商讨论合作,将产品推向市场。

该公司目前尚未披露有关电池的更多细节,但提到了一个新的概念:因子电解质系统技术(Factorial Electrolyte System Technology,FEST),这是他们自己开发的一种固体电解质材料,可通过匹配高电压、高能量密度的电极实现安全可靠的电池性能。

Factorial在新闻稿中说,这种固态电解质可取代液体电解质,抑制锂金属负极上锂枝晶的形成。因此可以断定的是这款固态电池负极使用的是锂金属。

在今年4月份,有媒体报道说他们使用的是一种特殊的聚合物电解质,Factorial固态电池的重量能量密度为350Wh/kg,体积能量密度为770Wh/L。目标是做到400Wh/kg 和1000Wh/L。电池能以1C充电,460次循环后,容量保持率为80%。看来没多久,该公司取了举世瞩目的突破!循环675次后容量保持率高达97.3%!不过有人对此结果保持谨慎态度,因为该公司公布的信息太少,让人难以十分信服。

公司CEO Siyu Huang说:几个“主要的全球汽车合作伙伴”目前正在验证这项技术,目的是将FEST整合到他们现有的供应链中。

固态电池行业布局

2021年还未过半,包括大众、宝马、福特、蔚来、本田以及保时捷在内的多家车企就已经发布了自家对于固态电池的研究计划。

除了SolidPower和QuantumScape那两大阵营,蔚来在今年1月也宣布将在2022年年底应用能量密度360Wh/kg,容量150kWh的固态电池;本田声明要在2040年实现在售车型全电动,并将会使用固态电池与氢燃料电池;而宁德时代与比亚迪早在2019年就已申请了固态电池的技术专利。同时,国内还有清陶能源这样的企业自2018年底开始已经正式投产固态电池,但是目前量产的固态电池尚不能用于新能源汽车,主要应用领域是特种安全领域。

从多家企业及研究机构发布的数据来看,固态电池相较于传统锂电池具有压倒性优势:能量密度较高,由于不需要使用隔膜和电解液,体积也会更加轻薄;使用固态电解质的电池会有较高的柔性化前景,即承受成百上千次的弯曲而性能基本不会衰减,相比于传统锂电池安全性更高。目前,企业对固态电池规模化使用的预计时间普遍都在5-15年间,且技术路线中的电解质会经历液态,半固态,固液混合最终达到全固态。

尽管看起来前景非常美好,但一位资深电池专家表示,在没有拿出具体解决方案的前提下,想在10年内普及固态电池还是显得不太现实。

QS与Solid Power同为初创企业,也同样被老牌企业所看重。QS在上市前便收到了微软、大众、上汽以及大陆集团等的超7亿美元的巨额私人投资。其中,大众先后三次对QS进行了注资,以保证双方的合作关系足够密切。

而QS研发的固态电池,使用了其专利产品陶瓷材质的固态分离器取代有几分力气,消除了碳或碳-硅阳极,且陶瓷材质还能大大提高电池的安全性能。

国内方面,蔚来紧跟国际步伐,在1月17日,发布了360W/kg的固态电池包产品,且适配蔚来的全部车型,支持其新款车型ET7续航突破1000公里。但专业人士分析,此次蔚来汽车所采用的的固态电池,在本质上只是固态电池的一种中间技术,属于“半固态电池”,也就是说其中仍然有电解液的存在。但相较于现如今的液态电池来说,也是一种技术上的进步。

从国内到国外,车企的战略目标就不单单是造车计划了,而是谋求产业集中化,形成生态产业链,为汽车的量产下线提供有力保证。动力电池技术的发展过程也不再是一味地钻研三元与磷酸铁锂等液态电池,更为安全且能力密度更高的固态电池已然进入市场的角逐之中。

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