▲國內(nèi)新能源汽車起火事故原因分布
起火事件的頻發(fā)挫傷公眾對于新能源車信心，政策相繼出臺加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管，企業(yè)方面，近年來也從不同方向?qū)Π踩珕栴}進(jìn)行優(yōu)化。主要手段包括： （1）采用功能性電解液，于電解液中添加阻燃劑； （2）優(yōu)化 BMS 熱管理系統(tǒng)，減少過沖過放等易引發(fā)熱失控的場景發(fā)生； （3）采用陶瓷涂覆與耐高溫的電池隔膜等等。 但這些手段在技術(shù)層面并沒能取代可燃性有機(jī)電解質(zhì)的使用，電池系統(tǒng)的安全隱患沒有得到徹底根除。零自燃風(fēng)險，將是未來電動車實現(xiàn)燃油車全面替代需要邁出的關(guān)鍵一步。
▲現(xiàn)有動力電池安全問題解決路徑
▲新能源汽車安全監(jiān)管相關(guān)政策
面對能量與安全兩座大山，下一代鋰電的風(fēng)口在哪？ 回望電動車電池技術(shù)發(fā)展史，從早期的鉛酸電池，到豐田等日本企主打的鎳氫電池，再到 08 年特斯拉 roaster 使用的鋰離子電池，傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池已統(tǒng)治動力電池市場十年。未來，能量與安全需求與傳統(tǒng)鋰電技術(shù)的矛盾將越來越凸顯，在下一代鋰電技術(shù)中，固態(tài)電池獲得了最高的關(guān)注度，已引發(fā)全球范圍的企業(yè)進(jìn)行提前卡位。
▲動力電池發(fā)展歷史沿革
▲全球多家企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)已投入固態(tài)電池研究
為什么一定是固態(tài)電池
1、不燃燒，根除安全隱患
固態(tài)電池是采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。 工作原理上，固態(tài)鋰電池和傳統(tǒng)的鋰電池并無區(qū)別：傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池被稱為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負(fù)兩極，中間為液態(tài)電解質(zhì)，鋰離子在電解液中遷移來完成正負(fù)極間的穿梭實現(xiàn)充放電，而固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài)，相當(dāng)于鋰離子遷移的場所轉(zhuǎn)到了固態(tài)的電解質(zhì)中。 固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)電池的核心。
固態(tài)電解質(zhì)不可燃燒，極大提高電池安全性。 與傳統(tǒng)鋰電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點是安全性。固態(tài)電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)的特性，避免了傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液泄露、電極短路等現(xiàn)象，降低了電池組對于溫度的敏感性，根除安全隱患。同時，固態(tài)電解質(zhì)的絕緣性使得其良好地將電池正極與負(fù)極阻隔，避免正負(fù)極接觸產(chǎn)生短路的同時能充當(dāng)隔膜的功能。
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