固体電池の現在の開発はどうですか？

固体電池は、固体電極と固体電解質を使用して製造された電池を指します。既存の液体電池とは異なり、今後の新エネルギー車用電池開発の主な方向性の一つです。最近、フォルクスワーゲングループが第2四半期の財務報告を発表したとき、フォルクスワーゲングループのCEOであるハーバートディスは、フォルクスワーゲンは独立してソリッドステートバッテリーを生産する計画であり、大量生産は2024年または2025年に始まると発表しました。省エネと新エネルギー車技術ロードマップGGの引用; 2025年までに、純粋な電気自動車用のリチウム電池のエネルギー密度目標は400Wh / kgであり、2030年の目標は500Wh / kgです。現在広く使用されている三元バッテリーに関しては、この段階で存在する技術的なボトルネックにより、上記の目標を達成することは困難です。

パワーリチウムバッテリーのエネルギー密度が、予定どおり500Wh / kgを超えるエネルギー密度の目標を達成することである場合、既存の液体電解質バッテリーシステムは無力になる可能性があります。 500Wh / kgの次世代バッテリー技術ルートとして、ソリッドステートバッテリーシステムの研究開発は厳格な需要となっています。新エネルギー自動車産業の中長期的な発展には新しい技術的備蓄が必要であり、固体リチウムイオン電池は次世代の自動車用パワーリチウム電池の主要な技術ルートになると期待されています。今後の二次電池の重要な開発方向であるだけでなく、現在の重要な課題でもあります。

三元バッテリーと比較して、ソリッドステートバッテリーの利点は何ですか？まず第一に、エネルギー密度の観点から、現在三元および他のリチウムイオン電池で使用されている有機電解質の電気化学的窓は限られており、金属リチウムアノードおよび新しく開発された高電位カソード材料との互換性は難しい。しかしながら、固体電解質は一般に有機電解質よりも広い電気容量を持っています。ケミカルウィンドウは、バッテリーのエネルギー密度をさらに高めるのに役立ちます。第二に、体積に関しては、電解質が固体電解質に置き換えられているため、固体電池の体積は、同じエネルギー密度の下では小さくなります。同じ電力量で、固体電池はより小さくなります。エネルギー密度が同じである状況下では、同じ電荷を持つ固体電池の質量と体積は、液体電解質電池のそれよりも小さくなります。それだけでなく、固体電池には電解質がないので、密封が容易です。自動車などの大型機器に使用する場合、冷却管や電子制御装置などを追加する必要がないため、自重を軽減しながらコストを削減できます。固体電解質を使用した後、グラファイトの負極を金属リチウムで置き換えることができるため、バッテリー全体の重量を大幅に削減できます。

各国の固体電池のレイアウトの観点から見ると、トヨタの技術はさらに進んでいます。 2010年に硫化物固体電池を発売しました。2014年に、GG＃39;の電池のエネルギー密度は400Wh / kgに達しました。 2017年2月の時点で、トヨタGG＃39;のソリッドステートバッテリー関連の特許は他の企業よりもはるかに高い30に達しました。トヨタ幹部によると、トヨタは2020年に硫化物固体電池の工業化を実現する予定です。さらに、Samsungは硫化物ベースの固体電解質を使用して2000mAh、175Wh / kgの積層型全固体二次電池を試作する特定の結果も達成しました電池。

国内企業CATLも硫化物固体電池で比較的成熟しており、現在EV用の硫化物全固体リチウム金属電池の開発を加速しています。さらに、Ganfeng Lithiumは最近、第1世代のソリッドステートバッテリーの研究開発パイロットラインプロジェクトを完了し、そのサンプルは中国自動車研究所の自動車検査センターの検査に合格しました。国際的リーダーである中国で成功した実務経験2019年に技術的なブレークスルーが量産を達成することが期待されています。

三元バッテリーと比較して、ソリッドステートバッテリーには多くの利点がありますが、なぜそれらは大量生産を達成できなかったのですか？固体電池の鍵は、固体電解質材料です。この段階での固体電池の開発の困難さの最も重要な理由は、ブレークスルーを達成するための電解質材料の失敗です。既存の無機固体電解質および高分子電解質材料は、いずれも高いイオン伝導性と機械的強度を備えていませんが、優れた加工特性も備えています。

パワーリチウムバッテリーの技術的な問題は、常に新エネルギー車の開発を制限するボトルネックであり、ソリッドステートバッテリーが突破するのが難しいというボトルネックも技術にあります。今日のGG＃39;のパワーリチウムバッテリー業界での激しい競争では、本当に最後の笑いを持つ企業は、多くの場合、コアテクノロジーを習得している企業です。固体電池は、将来の重要な技術開発の方向性であり、すでに業界のコンセンサスとなっています。中国企業が次のGG見積もりを獲得できるかどうか、ハードバトルGG見積もり;まだ業界の同僚の共同の努力が必要です。