中國儲能網(wǎng)訊:在日前舉辦的SNE Battery Day-2024上,LG EngSol和三星SDI各自展示了自己在鋰電池領(lǐng)域的技術(shù)和解決方案現(xiàn)狀,以及未來的計劃。
在整體的材料與解決方案方向上,兩家公司基于都在向國內(nèi)的主流技術(shù)靠攏,不再拘泥于三元一個路線,而是針對不同的市場車型,開發(fā)不同材料體系的產(chǎn)品。
如三星SDI的策略是,從A級車到E級車來區(qū)分不同的市場,從入門級一直到超高級車型,將采用磷酸鐵鋰、無鈷NMX、中高鎳NCA/NCM,還有全固態(tài)電池分別來滿足。
LG EngSol也是類似的思路,LG EngSol的磷酸鐵鋰(軟包)已經(jīng)量產(chǎn),并與雷諾簽訂了5年的供貨協(xié)議。
除此外,三星SDI將開發(fā)超級快充和長壽命電芯,目標(biāo)是9分鐘超級快充,20年超長使用壽命。而LG EngSol計劃系統(tǒng)層面將應(yīng)用CTP技術(shù)。
但在全固態(tài)電池的應(yīng)用上,兩家公司有比較大的差異,這個其實也正是我們國內(nèi)企業(yè)即將面臨的選擇。三星SDI選擇了方形鋁殼作為它的應(yīng)用結(jié)構(gòu),而LG EngSol仍然選擇軟包電芯作為全固態(tài)電芯的結(jié)構(gòu)類型。
這二者都選擇了自己最擅長的領(lǐng)域,從三星的角度,當(dāng)前全球絕大多數(shù)車企都在使用方形電芯作為技術(shù)方案,如果延續(xù)到全固態(tài)電池,這些企業(yè)更愿意采用自己熟悉的整包系統(tǒng)方案。而且,方形電芯在安全防護(hù)上有軟包不可比擬的優(yōu)勢。
對于LG EngSol來說,它采用的是硫化物電解質(zhì)技術(shù)路線,總的方案是高容量負(fù)極材料+硫化物電解質(zhì)(高離子導(dǎo)電率)+納米涂層+干法電極。這里面就涉及到不同電解質(zhì)路線的全固態(tài)電芯在系統(tǒng)應(yīng)用層面上所對應(yīng)的不同困難。
LG EngSol所選的這個硫化物路線,與豐田、寧德時代等一致的,我們知道全固電池相對于液態(tài)電解質(zhì)有一個致命的不足:鋰離子的電導(dǎo)率太低。這種低不是說一倍、二倍這種級別,而是1個數(shù)量級、2個數(shù)量級的這種級別。我們可以從下面的這個對比看出,包括聚合物、鹵化物、氧化物,只有硫化物的電導(dǎo)率是可以接近液態(tài)電解質(zhì)的。
△不同電解質(zhì)鋰離子遷移率對比
△不同材料固態(tài)電解質(zhì)的對比
但硫化物電池在制造和應(yīng)用中還有些問題需要克服,比如它在電芯成型過程中需要一個比較大的力(幾百兆帕),而在系統(tǒng)應(yīng)用中,電芯組也需要施加額外的力。同時,硫化物對水敏感,而且易產(chǎn)生有致毒性的硫化氫。
因此,從LG EngSol來看,采用硫化物的軟包電芯更容易對其進(jìn)行施加壓力,而方形電芯在這個加力需求上不如軟包易實施。
三星SDI也是硫化物的路線,它計劃在2027年量產(chǎn)全固態(tài)電池,目前已經(jīng)有一條中試線了,并從去年底到今年年初已向客戶提供了樣品。LG EngSol這邊則比較保守,時間定在了2030年。
當(dāng)然,以哪種結(jié)構(gòu)形態(tài)來應(yīng)用,是一個比較復(fù)雜且系統(tǒng)性的工作,當(dāng)前各技術(shù)路線仍處于百家爭鳴的局面,我們的看法也是偏保守的,2030年還是一個偏樂觀的節(jié)點。