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固态电池

刚刚悟道_郭靖

2024-03-30 19:32:11

半固态电池能用在一款量产车智己L6上，就说明清陶的半固态电池技术已经完全成熟了，因为汽车的前装市场（新车）要求是非常严格的，没有3-5年的验证期，根本不可能让你进入前装市场，因为安全性。清陶明年投入量产的二代产品的液态电解质占比已经低于5%。第三代全固态产品预计25年后就会上市。清陶目前产能仅1Gw，在建产能为30多Gw，30倍产能扩张；整个锂电池行业2023年产量接近800Gw，800倍替代空间。

固态电池优点

1、轻，能量密度高。使用了半固态电解质后，锂电池的适用材料体系也会发生改变，其中核心的一点就是可以不必使用嵌锂的石墨负极，而是直接使用金属锂来做负极，这样可以明显减轻负极材料的用量，使得整个动力电池的能量密度有明显提高。

2、薄，体积小。在传统锂电池中，需要使用隔膜和电解液，它们加起来占据了锂电池中近40%的体积和25%的质量。
3、续航更长液态锂离子电池的能量密度上限被公认为300Wh/kg-400Wh/kg左右。

但事实上，目前国内纯电动车，能量密度目前能达到170Wh/kg、180Wh/kg就已经算最优秀。相较之下，固态电池的能量密度很容易做到300-400wh/kg以上，理论能量密度更高达700Wh/kg，几乎是现在最先进的锂电池数据的两倍，和目前车型的电池同等重量的条件下，其理论续航里程可以达到1500公里，续航性能甚至大幅超越了汽油车。丰田的下一代固态电池，充电10分钟就可以跑1200公里，无衰减寿命长达10年（目前锂电池3年就开始明显衰减）。
传统液态锂电池中，需要使用隔膜和电解液，它们加起来占据了锂电池中近40%的体积和25%的质量。而如果把用半固态电解质取代，正负极之间的距离（传统上由隔膜电解液填充，现在由半固态电解质填充）可以缩短到甚至只有几到十几个微米，这样电池的厚度就能大大地降低。
更小的电池体积，意味着可以放置更大容量的电池，提高续航表现，或者也能够带来驾乘空间的提升。
4、不怕低温、解决续航打折和衰减问题传统液态锂电子电池在低温情况下，电池中的电解液会变的粘稠，电池中的内阻会增加，导致锂离子的运动速度变慢，因此会影响电池性能和容量挥发。

这也是为什么现在纯电动车一到冬天，续航就会大幅度打折。而半固态电池中采用了固体电解质，固态形式的电解质不会因为低温而影响电池性能。从而有效解决了纯电动车冬季续航打折问题。
5、安全性更高液态电池的安全性能始终是行业关注的一大焦点，针刺试验几乎成为了每一场电池新技术发布会的“保留节目”，而其液态电解液也被看作起火自燃事故背后的元凶。

相较之下，半固态电池或固态电池没有液态物质，或液态物质大幅度减少。因此当发生损坏、被穿刺时，将有效避免了自燃或者产生爆炸等情况。
6、使用寿命更长根据可查资料显示，目前半固态电池常温循环2000次，容量保持率85%以上，同等条件下普通液态电池循环1200次，容量保持率只在80%左右。

换言之，在电池寿命方面，半固态电池相比普通液态电池更长。这也意味着在二手车保值率上，拥有半固态电池的纯电动车无疑更高。半固态电池优缺点半固态电池循环寿命很长，达到1000次以上。半固态电池是指任一侧电极不含液体电解质，另一侧电极含有液态电解质的电池。
或单体中固体电解质质量或体积占单体中电解质总质量或总体积之比的一半。半固态电池可以很直接的把能量密度干到270Wh/kg以上。
固态电池里唯一新增材料，氧化锆。东方锆业、三祥新材、华瓷股份。

1Gwh半固态电池LiTFSI的用量为214吨，我们可以反推一下氧化锆的用量。半固态电池LLZO占80%，LiTFSI占15%，聚合物粘合剂占5%，那么可以推算出LLZO用量为214*0.8/0.15=1141.3（吨），而LLZO当中，LiOH占30%，La2O3占45%，ZrO2占25%，那么可以推算出1GWh半固态电池，LiOH（氢氧化锂）用量为1141.3*30%=342.4（吨），ZrO2（氧化锆）为1141.3*25%=285.325（吨），锆矿的用量和锂矿的用量相当。可以挖掘一下谁是下一个天齐锂业、江特电机。

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