日企领跑全固态电池,抢先拼电解质量产
2023/11/21
日本的材料厂商着眼于纯电动汽车(EV)用全固态电池的普及,已开始推动量产核心部件“电解质”。AGC凭借把生产时间缩短至此前10分之1的新技术加入竞争,最早将于2027年实现商业化。出光兴产将让用于验证的第2工厂投入运行,通过与丰田的合作加快量产。全固态电池有可能大幅提高纯电动汽车的性能,其关键零部件的竞争将变得更加激烈。
AGC在汽车玻璃领域排在世界第1。在横滨技术中心的一角,熔解后黏稠的黑色液体从熔炉中流出。在1000度以下的炉中熔解硫化锂和五硫化二磷等最多10种原料、使之均匀混合的研究正在被推进。液体冷却后,就会产生用于全固态电池的黄色硫化物类的固态电解质。
应用玻璃技术,力争后来居上
“虽然是后来者,但这是完全可以反超的新技术”,AGC的高级经理冈畑直树这样表示。AGC于9月宣布,将开展“硫化物固态电解质”业务。电解质会明显影响纯电动汽车用全固态电池的性能。
AGC利用新技术将“硫化物固态电解质”的生产时间缩短为此前的10分之1(照片为横滨技术中心) |
全固态电池被认为是纯电动汽车的新一代电池的首选,汽车企业等竞相推进研发。丰田希望通过10分钟以内的充电,实现现有纯电动汽车2倍以上的续航里程(1200公里),正在推进开发,力争在2027~2028年实现商品化。
在固态电解质领域领跑的出光兴产等日本企业早在20~30年前就开始进行研究和实际验证。AGC的研发还不到4年,但是9月以后“反响很大,世界各国的企业都来咨询”(该公司)。带来冲击的是AGC加快量产速度的新生产技术。
电解质负责在电极之间运输锂离子。现在主流电池的电解质是液态,但全固态电池将改为固态。如果使用固态硫化物,离子比在液态中更容易通过,电池的输出功率会提高。此外,由于更加耐受温度变化,电极材料的自由度随之提高,“充电时间缩短”“续航里程延长”“电池小型化”将成为优势。
耐久性和生产成本阻碍普及
但是,由于硫化物的固态电解质在化学性质上不够稳定,要用于纯电动汽车,“耐久性”和“生产成本”成为主要障碍。此外,此前采用的把原料混合起来的合成方法很难使多种原料均匀混合。
AGC进入市场的契机是想到可以应用在100多年的玻璃业务中积累的熔解技术。在生产玻璃时,需要在最佳条件下熔解多种原料、使其均匀固化,AGC在这一技术上具有优势。
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