随着全球能源转型和新能源汽车产业的快速发展,固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池技术,已经成为未来电池领域的重要发展方向。我国政府高度重视固态电池产业的发展,积极推动技术创新和产业布局。就在今年年初,国产第一块大容量高能量密度的纳米固态钠离子电池中试产品成功下线,标志着我国固态电池技术取得了重要突破。
国产纳米级固态钠离子电池技术特点
1、高能量密度
国产纳米级固态钠离子电池采用了先进的纳米材料技术,使得电池具有较高的能量密度。相比传统的液态锂离子电池,固态钠离子电池的能量密度提升了30%以上,达到了250Wh/kg以上,甚至有望突破300Wh/kg。这意味着在相同体积或重量下,固态钠离子电池可以存储更多的电能,为新能源汽车提供更长的续航里程。
2、长寿命
固态钠离子电池具有较长的循环寿命。由于采用固态电解质,电池内部不存在液态电解质易泄漏、腐蚀等问题,因此电池的寿命得到了显著提升。实验室测试结果表明,国产纳米级固态钠离子电池的循环寿命可达10000次以上,远高于传统液态锂离子电池的寿命。
3、高安全性
固态钠离子电池采用固态电解质,具有较好的热稳定性和化学稳定性。在高温、过充、短路等极端条件下,固态电解质不易燃烧和爆炸,有效降低了电池的安全风险。此外,固态电解质还可以有效抑制锂枝晶的生长,降低了电池内部短路的风险,提高了电池的安全性。
4、低成本
钠元素在地壳中的储量丰富,且分布广泛,成本低廉。相比锂元素,钠元素的提取和加工成本较低,有利于降低固态钠离子电池的生产成本。此外,固态钠离子电池的结构相对简单,无需使用大量的贵金属催化剂和隔膜材料,也有助于降低成本。
2024年中国固态电池产业发展趋势
·政策支持
我国政府高度重视固态电池产业的发展,将其列为战略性新兴产业。近年来,国家层面出台了一系列政策文件,明确了固态电池产业的发展目标和重点任务。例如,《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,到2025年,固态电池单体能量密度达到400Wh/kg以上,成本降至1元/Wh以下。这些政策文件的出台,为固态电池产业的发展提供了有力的政策支持。
·技术创新
我国固态电池技术取得了世界领先的成果。在材料研发、电池设计、制造工艺等方面,我国科研团队不断取得突破。例如,中科院宁波材料所研发的固态电解质材料,具有高离子导率和低界面阻抗的特点;清华大学研发的固态电池制备技术,实现了电池的高效、稳定生产。这些技术创新为固态电池产业的发展奠定了基础。
·产业链布局
随着固态电池技术的不断成熟,我国企业纷纷加大在固态电池领域的布局。目前,已有数十家企业进入固态电池产业链,涉及材料、设备、电池制造等环节。例如,宁德时代、比亚迪等知名企业纷纷投资固态电池项目,推动产业快速发展。此外,固态电池产业链的上下游企业也在加强合作,共同推动产业发展。
·市场需求
随着新能源汽车市场的持续扩大,对高性能电池的需求日益增长。固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池,有望成为未来新能源汽车的主流动力电池。根据预测,到2025年,我国新能源汽车销量将达到700万辆,为固态电池市场提供了巨大的发展空间。
国产纳米级固态钠离子电池的成功下线,标志着我国固态电池技术取得了重要突破。在政策支持、技术创新、产业链布局和市场需求的推动下,我国固态电池产业有望在2024年实现快速发展。然而,固态电池产业仍面临诸多挑战,如材料性能提升、制造工艺优化、成本降低等。未来,我国应继续加大研发投入,推动固态电池技术走向成熟,为新能源汽车产业的可持续发展提供有力支撑。
电弛的解决方案
2023年,武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关,成功推出了DC IPT 2000/2000Pro 原位气体内压测定仪,为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可,其具有以下优点:
直接穿刺,精准测量
传统阿基米德法、理想气体方程或其他“间接法”形式,存在实验过程繁琐、测量误差大的问题。大道至简,DC IPT 2000/2000Pro 直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法,可以快速获取真实、准确的数据,从而极大地提升检测质量效率。
气体采样,兼容并包
“间接法”测量无法兼容的问题增加电池测试成本。为了解决这个问题,武汉电弛新能源研发团队设计一种全新的“锂电池气体采样接口(GSP)”,该接口“软硬兼容”——可同时测量软包电池、方形电池和圆柱电池等各类形态电池。便捷快速地评估电池安全性能。DC IPT 2000/2000Pro 测量方式不仅提高了测试效率,也降低了测试成本和风险。
①高效便捷:用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配,测试效率高,降低人力时间成本。
②数据准确:采用先进的测量技术和算法分析,确保数据的准确性和可靠性。
③高重复性:标准化接口设计和测量流程,保证结果的可重复性和一致性,有利于比较分析。
网络接口,云端数据
数据也是生产力,高效率的信息传递,对每块电池的质量状态做出快速预判。
DC IPT 2000/2000Pro 预设网络接口,实现了数据联云上网,以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。企业可构建一个完整的电池测试和管理系统,实现对电池测试数据的全面管理和分析,掌握质量情况。
多通道定制,高通量测试
DC IPT 2000 /2000Pro 标准款为8通道设计,可定制设计更高通道数量,满足多场景测试需求。每个通道都采用了独立的测量电路,确保了测试的准确性和一致性。无论是大型企业还是研究机构,都可以根据自身的测试需求和规模,选择适合的通道数量和配置。
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