筆者認(rèn)為,固態(tài)鋰電池有望成為下一代動(dòng)力電池主導(dǎo)技術(shù)路線(xiàn),盡管短期仍處于產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的早期階段,但隨著全球知名企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)布局,未來(lái)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化可期,2030年全球市場(chǎng)空間有望超過(guò)千億元。
固態(tài)鋰電池采用固體電解質(zhì)替代電解液和隔膜。一方面,固體電解質(zhì)具備離子導(dǎo)電性,能夠替代傳統(tǒng)電解液,起到在正負(fù)極之間傳輸鋰離子的作用;另一方面,固體電解質(zhì)同時(shí)具備電子絕緣性,可以替代隔膜,隔絕正負(fù)極,防止短路。
液態(tài)鋰電池的溶劑具有易揮發(fā)、低閃點(diǎn)的特點(diǎn),導(dǎo)致電解液的易燃性;負(fù)極表面容易形成枝晶,刺穿隔膜,造成正負(fù)極短路,導(dǎo)致電池起火,安全隱患不容忽視。在能量密度重要性日益提升的背景下,350Wh/kg或?qū)⒔咏簯B(tài)鋰電池的極限,能量密度瓶頸凸顯。
固態(tài)鋰電池的比較優(yōu)勢(shì)突出,安全性能和能量密度更高。固體電解質(zhì)是固態(tài)鋰電池的核心材料。固體電解質(zhì)是實(shí)現(xiàn)高能量密度、高循環(huán)穩(wěn)定性和高安全性能的關(guān)鍵材料,其種類(lèi)較多,目前市場(chǎng)研究主流是聚合物電解質(zhì)(離子電導(dǎo)率低是主要瓶頸)、硫化物電解質(zhì)(對(duì)空氣敏感,界面相容性差是主要瓶頸)、LiPON薄膜電解質(zhì)(離子電導(dǎo)率低,制備成本高是主要瓶頸)。
據(jù)測(cè)算,全球固態(tài)鋰電池的需求量在2020年、2025年、2030年分別有望達(dá)到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh,2030年全球市場(chǎng)空間有望達(dá)到1500億元以上。全球企業(yè)開(kāi)始加大固態(tài)鋰電池方面的研究布局,包括海外巨頭大眾、寶馬、豐田等,以及國(guó)內(nèi)巨頭寧德時(shí)代、贛鋒鋰業(yè)等,有望加快固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。