固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)有哪些
固態(tài)電池作為電池行業(yè)熱門電池的新寵兒,它到底有什么值得各大電池廠家熱衷與投入研發(fā)呢?下面就一起來聊聊固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)有哪些吧?
性能1:高安全
固態(tài)電池最令業(yè)界期待的就是安全性。目前輝能固態(tài)電池在國(guó)家級(jí)汽車質(zhì)檢中心的測(cè)試報(bào)告顯示,輝能NMC811電池,不僅在熱失控的溫度上表現(xiàn)優(yōu)于LG化學(xué)的NMC622和松下NCA,而且最高溫升也不會(huì)像后兩者那么高。
輝能NMC811要達(dá)到226℃才熱失控,而后兩者分別在190℃和200℃就已經(jīng)熱失控。最高溫升,輝能NMC811達(dá)到340℃之后,就降溫,無起火燃燒,而后兩者溫升高達(dá)640℃,隨后都起火燃燒了。
輝能電池的安全性表現(xiàn)
他們還通過了過充電、外部短路、加熱和熱板測(cè)試,均未發(fā)生爆炸、起火、燃燒現(xiàn)象,甚至現(xiàn)在已經(jīng)從國(guó)標(biāo)中取消的穿刺,他們也通過了。
性能2:比能量潛力大
在能量密度方面,由于氧化物、硫化物電解質(zhì)密度問題,比液態(tài)顯得劣勢(shì),但是采用更高正、負(fù)極材料,可以使得其電芯能量密度可以和一般鋰電池相差無幾。但是到了模組和電池包級(jí)別,能量密度超過了傳統(tǒng)液態(tài)電池,其2020年模組和系統(tǒng)的能量密度分別將達(dá)到222wh/kg和179wh/kg。
在能量密度上,在第二代固態(tài)電池上還有大提升,主要采用更高能量密度的正負(fù)極材料,比如,納米硅或鋰金屬負(fù)極;高壓NMC和NCA的正極材料。到2021年,電芯能量密度方面,就將突破傳統(tǒng)液態(tài)電池的密度平臺(tái),持續(xù)提升。電芯體積能量密度方面,2025年甚至能達(dá)到960Wh/L;系統(tǒng)體積能量密度達(dá)到672 Wh/L,比傳統(tǒng)液態(tài)電池包高近乎一倍。
性能3:PACK成本在電芯產(chǎn)能20GWh之后展現(xiàn)優(yōu)勢(shì)
固態(tài)電池在商業(yè)化過程中,早期必然遭遇規(guī)模不足的問題。而且,由于引入新材料,成本也上升了,固態(tài)電池的總體成本也上升。電芯產(chǎn)能逐步釋放之后,成本會(huì)拉低,電芯和液態(tài)電芯接近。但該公司的MAB提升了成組效率,能提供更高能量密度的電池包,最終在電池包級(jí)別實(shí)現(xiàn)更低的成本。電芯產(chǎn)能達(dá)到20GWh時(shí),電芯成本是液態(tài)的1.1倍,而電池包成本達(dá)到液態(tài)電池包的98%。
如果對(duì)比豐田2022年、特斯拉2018年和輝能2020年的電芯能量密度水平和最終成組后的電池包能量密度,盡管特斯拉電芯密度高達(dá)742Wh/L,高出一截;但最終固態(tài)電池包的能量密度可達(dá)384Wh/L,比豐田的338 Wh/L和特斯拉的245Wh/L要好很多。
性能4:快速充放能力突出
固態(tài)電池快充超越液態(tài)電池,在充電倍率方面,由于18650、21700,在不同充電模式下同于或優(yōu)于SONY。而且溫升控制得也不錯(cuò)。
快放方面,固態(tài)電池5C放電能力和SONY的18650同等級(jí),而且溫升大幅低于18650。
性能5:長(zhǎng)壽命
固態(tài)電池能在1800次循環(huán)后余電保持在80%以上。
性能6:固態(tài)電池適用溫度廣
充電的工作溫度范圍,可以在-20℃-85℃,強(qiáng)于一般鋰聚合物電池的0-45℃;放電工作溫度范圍,最低至-40℃,最高至115攝氏度。