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韩国电池龙头SKI联手98岁诺奖得主 开发新电池技术

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随着新能源汽车的普及,行业巨头们纷纷加大对其“心脏”动力电池的研发力度。韩国动力电池龙头企业SKI近日宣布,将与2019年诺贝尔化学奖得主、被称为“锂离子电池之父”的美国材料学家约翰⋅古迪纳夫合作研发下一代电池技术。

锂离子电池目前广泛应用于新能源汽车中,但在提高能量密度方面仍存有局限性,续航里程和体积重量也相应受限。而锂金属负极和固态电解质被认为是一种颇具前景的解决方案,可以支持1000Wh/L能量密度的电池,也是众多电池厂商和车企的重点研究方向。

尽管相较于传统锂离子电池,固态电池具备能量密度更高、安全性更好、体积更小等诸多优势,但要实现全固态电池的量产,还需要克服一些技术障碍,比如锂金属表面锂枝晶生长所导致的电池起火问题等。

SKI表示,为克服这一障碍并将下一代电池推向市场,公司将与古迪纳夫及其团队研究助理哈迪·汉尼(Hadi Khani)合作开发一种新型凝胶聚合物电解质系统,该系统可以均匀地输送锂离子,同时过滤不需要的离子,并最终抑制树突生长。

古迪纳夫出生于1922年,是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人,他于2019年凭借在锂离子电池发展中所作的贡献获得诺贝尔化学奖。现年98岁的他仍在从事能源方面研究,并希望能研发出高能量密度、高安全性的固态电池。

SKI是韩国代表性的能源化学企业之一,当前业务包括石油开发、炼油、化学、润滑油以及新能源产业等。该公司于2005年着手混合动力电动汽车专用锂离子电池业务,2006年起投入生产,后与现代汽车、北汽、戴姆勒集团等知名汽车制造商签订合同,不断扩大电池业务。

2018年11月,韩国三大电池企业LG化学、三星SDI和SKI组成联盟,共同开发包括固态电池的下一代电池核心技术。而在上月,现代汽车集团执行副董事长钟义善在SKI一电动汽车电池工厂会见了SK集团董事长蔡泰,双方讨论了未来的合作伙伴关系以及包括锂金属电池在内的下一代动力电池技术。

此外,行业内还有多家企业在固态电池领域早有布局。比如,丰田计划在2020年推出搭载固态锂离子电池的电动汽车并于2022年实现量产,还在近期宣布将在2025年前实现全固态电池的实用化。今年3月,三星高等研究院与三星日本研究中心在《自然·能源》发表论文称,公司新研发的全固态电池能够实现900Wh/L高能量密度、1000圈以上长循环寿命,电池一次充电后可驱动汽车行驶800公里。

国内来看,宁德时代、国轩高科、蜂巢动力、赣锋锂业、天齐锂业等锂电企业,以及比亚迪、蔚来、北汽集团、长城汽车等车企皆有参与固态电池研究。

不过,行业观点认为固态电池距离商业化仍有距离。光大证券研报显示,固态电池领域已进入“军备竞赛”阶段,各企业期望抢占先机以赢得市场份额。随着越来越多的企业加入,固态电池产业化进程不断加速。但固态电池的工艺路线尚不成熟,降本仍需过程,全面产业化预计需要5-10年。

华创证券研报也提到,现阶段固态电池量产产品很少,产业化进程仍处于早期,市场化产品能量密度较低。但从海外各家企业实验与中试产品来看,固态电池能量密度优势已开始凸显,明显超过现有锂电水平,未来随着产业投入逐渐加大,产品性能提升的步伐也有望加速。

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