ASSB (全固態(tài)電池)試產(chǎn)線樣品正在接受測試。參與工信部 ASSB 補貼計劃的電池制造商近期已提交了來自試生產(chǎn)線的樣品以供測試。由于部分廠商出現(xiàn)生產(chǎn)問題,這一過程延遲了約 1 個月。 樣品測試結果可能不盡如人意。雖然預計最終的樣品測試結果將在 2026 年 2 月至 3 月得出,但專家發(fā)言者表示,目前的試產(chǎn)線樣品仍面臨挑戰(zhàn),可能無法通過所有安全測試。 ASSB 安全特性受到質疑——固態(tài)電池真的適用于電動汽車嗎?專家指出,ASSB 中的硫化物電解質在約 200°C 時會分解,并且由于其含硫和磷的成分而容易點燃,其行為類似于液態(tài)電解質。此外,高壓運行的要求給乘用車的集成帶來了巨大挑戰(zhàn)。雖然 ASSB 最初是為了提供更安全和更高的能量密度而開發(fā)的,但其安全優(yōu)勢現(xiàn)在受到了質疑,因為與液態(tài)鋰電池相比,兩者沒有顯著的差異。此外,較低的生產(chǎn)效率和高昂的成本可能無法彌補能量密度提升所帶來的損失(相較于使用相同正極材料的液態(tài)鋰電池,提升了 14%至 25%)。 電動汽車中的半固態(tài)電池更多地是一種營銷策略,而非真正的技術突破。許多公司正將資源轉向半固態(tài)解決方案,因為這類方案的技術障礙更低。就能量密度而言,半固態(tài)電池相較于使用相同正極材料的液態(tài)電池,并未帶來顯著的提升。雖然單個電芯的安全性略有提高,但系統(tǒng)層面的安全性提升仍然有限。因此,電動汽車制造商通常會推廣半固態(tài)電池來宣傳其車型,而非真正實現(xiàn)安全性或能量密度方面的重大改進。 在最初的 60 億元人民幣項目完成后,政府對半固態(tài)電池研究的支持可能會減少,因為過去一年中出現(xiàn)了眾多挑戰(zhàn)和困難。 盡管與吸引到更多媒體關注的其他電池制造商相比,寧德時代對其半固態(tài)電池的研發(fā)宣傳較少,但專家認為寧德時代仍是半固態(tài)電池領域國內(nèi)最可信的參與者。這種信心得到了寧德時代擁有超過 2000 名專業(yè)研究人員以及超過 100 個專注于解決各種失效模式的并行小組團隊的支持。 半固態(tài)電池的國家標準正在形成。2025 年 5 月 22 日,中國汽車工程學會(CAES)發(fā)布了名為《全固態(tài)電池判定方法》的團體標準。該標準旨在消除行業(yè)內(nèi)長期以來圍繞“全固態(tài)”、“半固態(tài)”和“混合”電池類型定義所存在的困惑。專家表示,中國汽車研究中心正在同時制定可能將電池分類為(i)全固態(tài)、(ii)固液混合以及(iii)液態(tài)的國家標準。這些國家標準預計會更加嚴格,并將“半固態(tài)”排除在正式類別之外。 中創(chuàng)新航的濃縮電池和無陽極技術有望在不久的將來實現(xiàn)商業(yè)化。雖然全固態(tài)電池的商業(yè)化仍是一個遙遠的目標,但中創(chuàng)新航正在證明它并非實現(xiàn)高能量密度的唯一途徑。2023 年 4 月,中創(chuàng)新航推出了類似于“半固態(tài)電池”的濃縮電池,其能量密度高達 500 瓦時/千克。2025 年 4 月,該公司還推出了其自形成陽極技術,這進一步將能量密度提高了 60%的體積比和 50%的質量比。盡管諸如電池循環(huán)壽命縮短和充電速度降低等挑戰(zhàn)依然存在,但 CATL 的混合動力電池解決方案正在為實際應用鋪平道路,預計將于 2026 年開始商業(yè)化生產(chǎn)。
SSB 專家電話會議紀要
能量密度:400wh/kg 的重量能量密度和 1000wh/L 的體積能量密度。 安全測試:熱安全評估,例如在高溫箱中承受超過 200°C 的溫度,以及釘刺測試。 循環(huán)次數(shù):超過 1000 次的充放電循環(huán),且至少保持 80%的容量。循環(huán)測試必須在 10-20MPa 的外部壓力下進行,以保持固-固界面接觸。
硫化物基 ASSB:CATL、BYD、吉利和一汽 聚合物基 ASSB:上汽清陶和衛(wèi)藍
ASSB 可能并非完全安全,這違背了其原本的目的。專家強調(diào),硫化物電解質在約 200°C 時會分解,并由于硫和磷的含量而不可避免地燃燒,類似于液態(tài)電解質的行為。無論是釘刺式穿透(引發(fā)短路加熱)還是 200°C 熱箱測試,都會在硫化物系統(tǒng)中引發(fā)熱失控現(xiàn)象。 ASSB需要在高壓環(huán)境下運行,這給其在乘用車中的應用帶來了巨大挑戰(zhàn)。電池制造商還必須提供專門的壓力固定裝置用于測試,并且專家強調(diào),將此類壓力要求集成到車輛中是極其困難的——對于重型卡車(HDT)來說可能可行,但對于乘用車(PV)來說則幾乎不可能,這是因為空間和系統(tǒng)設計方面的限制所致。 能量密度與安全性的平衡。目前硫化物基的輔助制動系統(tǒng)的樣本能夠滿足能量密度要求,但無法滿足安全要求。專家認為,400wh/kg 和 1,000wh/L 的能量密度要求只有通過硫化物路線才能實現(xiàn)。如果能量密度要求放寬,鹵化物基的輔助制動系統(tǒng)就能滿足熱安全標準,并且在安全性方面比硫化物基的輔助制動系統(tǒng)表現(xiàn)更好。鹵化物路線尚未達到樣品測試階段,因為目前的鹵化物材料仍存在空氣穩(wěn)定性差和離子導電性不足的問題,這顯然存在明顯的技術瓶頸,使得任何基于鹵化物的產(chǎn)品都無法提交。
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