首页 科技内容详情
日产汽车公布其固态电池研发进展及电池性能和制造过程中的重点工艺

日产汽车公布其固态电池研发进展及电池性能和制造过程中的重点工艺

分类:科技

网址:

SEO查询: 爱站网 站长工具

点击直达

皇冠会员手机管理端www.hg9988.vip)是一个开放皇冠会员手机管理端即时比分、皇冠网址代理最新登录线路、皇冠网址会员最新登录线路、皇冠网址代理APP下载、皇冠网址会员APP下载、皇冠网址线路APP下载、皇冠网址电脑版下载、皇冠网址手机版下载的皇冠新现金网平台。

,

近期日产汽车与多家单位合作完成了基于硫化物固态电解质的全固态电池1kWh/L级电极的充放电性能实测。在测试中,电池可以在25℃下能在15分钟时间内从15%充电到80%,并能安全通过针刺测试。



资料显示2021年年底,日产汽车在总部发布了“日产汽车2030愿景”计划。计划中提到,日产未来5年将投入2万亿日元(约合1128亿人民币)加快电动技术转型,其中一个目标就是计划到2028财年推出搭载独创全固态电池的电动车型,并规划在2024财年在日本横滨建造试点工厂。此外,日产汽车预计到2028财年全固态电池(ASSB)能够将电池组的成本降至75美元/kWh。通过不断创新,未来将成本进一步降低至65美元/kWh(千瓦时),以实现电动车型和燃油车型的成本平价。



据官方表示,日产汽车近年来积极与电池材料、工艺流程设计以及测试设计等方面的科学家和大学开展合作,已在正极材料与构造、计算材料科学、保护层、精密混合工艺、材料表面涂层、维持界面稳定等六大方面,取得技术突破。



在正极材料与构造方面,日产采用纤维状粘合剂取代传统粘合剂,使得正极活性物锂离子的移动不设障碍,大幅降低电芯阻抗;同时,通过正极活性物与固态电解质的精密混合技术,也能进一步降低电芯阻抗。



日产还利用计算科学,利用大数据和人工智能,提高固态电池候选材料的验证和选择效率,使得研发时间从传统的5-20年减少至2-3年。


此外,日产汽车利用微观与宏观的均压设计,进一步吸收活性物质的膨胀、收缩,防止因反复充电导致的性能缩减,进一步提高安全性。



作为最早一批探索汽车电动化的车企之一,日产汽车已经宣布计划到2030财年将推出23款电驱化车型,其中包括15款纯电动车型,日产和英菲尼迪品牌的电驱化车型占比将超过50%。


而电池是影响电动车大规模普及最为关键的零部件,已逐渐成为新能源时代竞赛的核心“武 器”。相比目前主流的磷酸铁锂、三元锂液态电解质电池,全固态电池的正负极材料选择面更广,能使用高能量密度、易获得、成本更低的材料,最高工作温度也能从液态电解质电池的70℃左右提升到100℃以上


除了日产外,丰田、宝马、宁德时代等企业正加速奔向固态电池这个风口,全力研发和量产能量密度更高、安全性能更好,同时兼顾成本经济性的固态电池。


延伸阅读:


2028年将实现量产,日产固态电池全解析


4月8日,日产汽车在线上召开了全固态电池技术说明会。会上,日产官方明确了该公司全固态电池的未来规划及具体时间节点。据介绍,该公司的全固态电池将于年内展开实验室级别的可行性研究,并将于2024年在日本横滨建立首家全固态电池试点工厂,而首款搭载固态电池的量产车有望于2028年正式推向市场。


重量轻、充电快、更安全


与使用有机溶剂电解液的液态电池相比,固态电池的优势显而易见,首当其冲的就是可以大幅提升能量密度。以目前的技术水平,特斯拉的4860电池和将能量密度提升至300Wh/kg已属于业界天花板的存在。而对于固态电池来说,能量密度突破400Wh/kg大关也只是入门水准,据此次活动上日产高管披露,未来正式量产并投入商业化应用的固态电池能量密度有望达到1000Wh/kg。这不仅意味着车辆续航里程的提升,对于同等容量的液态和固态电池组,后者的重量体积将比前者小得多。


此外,由于固态电解质的物理和化学特性都比液体稳定的多,因此其运送电荷能力更高,受温度等外界环境影响更小。这也就意味着,搭载全固态电池的纯电车型将在一定程度上解决冬季车辆续航里程下降、高负荷工况过热等长久困扰纯电车的顽疾。不仅如此,随着高压快充补能设施的普及,固态电池稳定的性质也能更大限度的发挥相关设施的性能。按照目前的技术水平,快充设施的平均充电功率在150kW上下,但日产对其固态电池充电设施充电功率的目标值高达350kW。据悉,日产已经完成了1000Wh/L级电极的充放电性能实测,在25℃下能在15分钟时间内从15%充电到80%。


最后,由于全固态电池受温度影响较小,这也就避免了液态电池的锂离子在反复充电过程中产生锂枝晶并穿透电池隔膜引发自燃,因此其安全性明显提升。即使如此,由于固态电池的能量密度更高,并且内部的硫化物一旦混入异物或与空气接触,很容易形成硫化氢等剧毒易燃气体,进而引发爆 炸。因此,日产方面也坦言在正式投产前,将针对固态电池进行穿刺试验等一系列安全验证。


制造难、成本高,全固态电池的两大难题


尽管与传统的液态锂离子电池比,全固态电池的优势相当明显。但日产的技术负责人在此次的技术解析会上坦言,目前全固态电池距大规模量产装车,还有不少技术难题。首先是在技术层面,固态电池需要将多层电芯均匀叠放,一旦每层之间受力不均或没有充分考虑电池充放电引发的体积变化,就会导致电荷局部堆积,严重时可能引发短路。


此外,受全球通胀、俄乌冲 突持续等外界因素影响,目前用于制造电极的钴等金属材料价格飞涨,这使得固态电池本来就居高不下的制造成本雪上加霜。受此影响,日产目前重要的研究方向就是开发锰等售价较为低廉的代替材料。


据日产官方在解析会上透露,该公司目标是在2028年将固态电池制造成本降至75美元(约合477元人民币)/kWh,与目前的液态锂离子电池成本相当。


编辑总结:相比于大力布局电动车的宝马、丰田等车企,日产近些年在电动化的布局上表现得不温不火,除了一再推迟交付的纯电SUV Ariya和现有车型的e-POWER车款,似乎鲜有动作。正因如此,此次犹如“憋大招”的固态电池发布会才更令人倍感惊讶。相比于同样致力于固态电池技术的丰田及重多中国车企,日产的规划显得相当激进。不仅直接跳过半固态电池技术,且将不会采用丰田“混动车先行”的保守方案,而是一步到位,直接量产全固态电池的纯电车型,一旦该规划顺利执行落地,日产无疑将从传统车企电动化的跟随者变成引领者。



来源:钛媒体,作者/王振超,第一锂电网

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

发布评论