疊片工藝+無鈷電池技術(shù)是未來動力鋰電池的趨勢

來源：存能電氣  日期：2020-08-18 16:53  瀏覽量：次

疊片工藝+無鈷電池技術(shù)是未來動力鋰電池的趨勢。雖然疊片工藝有明顯的瓶頸，但卻是未來動力鋰電池發(fā)展的大勢所趨。隨著新能源汽車的爆發(fā)，鈷價曾在一年中爆炒漲幅超過125%，且價格多次出現(xiàn)沉浮波動，因此鈷成為影響動力鋰電池成本穩(wěn)定性的重要因素之一。

疊片工藝+無鈷電池技術(shù)是未來動力鋰電池的趨勢

無鈷內(nèi)阻偏高，如果把疊片技術(shù)用上，可以再降低它5%的內(nèi)阻，所以疊片加無鈷這兩種技術(shù)的結(jié)合，既可以發(fā)揮無鈷的優(yōu)勢，又能解決無鈷的痛點。疊片和無鈷，一個是工藝制造角度，一個是材料成本和安全性角度，這是基礎(chǔ)性的未來趨勢，可以滿足對成本，對效率、對功率、對壽命各方面的要求。

不管是鐵鋰、無鈷、磷酸鐵鋰、四元、三元、固態(tài)，在能量密度提高的同時，人類在追求去鈷化和無鈷化上的努力從來沒有停止過。化卷成疊將成為動力鋰電池生產(chǎn)工藝的重要特征，動力鋰電池邁向疊時代是大勢所趨。卷繞工藝在經(jīng)歷多年發(fā)展后遇到了很大的瓶頸，疊片工藝則擁有很大的先天優(yōu)勢，所以疊片工藝是非常有前途的。

隨著電池能量密度要求逐步提高，電芯企業(yè)有將電池越做越大的趨勢，單電芯做大最主要存在問題在于安全性、生產(chǎn)效率、極片與隔膜卷繞或?qū)ΟB的控制、產(chǎn)線集體效率等問題。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，疊片工藝可以更好的發(fā)揮大型電芯優(yōu)勢，其在安全性、能量密度、工藝控制均比卷繞占據(jù)優(yōu)勢，因此對于動力電池領(lǐng)域而言，疊片工藝是軟包電池長期發(fā)展的應(yīng)用趨勢毋庸置疑。

疊片工藝+無鈷電池技術(shù)的優(yōu)勢

①無鈷電池在抗過充能力、熱穩(wěn)定性等方面具有明顯的安全優(yōu)勢，國標(biāo)要求要把電池放在130度熱箱中半個小時不爆炸、不起火；

②無鈷電池具備明顯的成本優(yōu)勢；據(jù)介紹，鈷本身是一種貴金屬，無鈷電池把鈷去掉以后，相對于傳統(tǒng)的三元電池從材料上可以降低10%到15%的成本，電池層面可以降低6%到10%的成本；

③疊片工藝具備內(nèi)阻低、能量密度高、高倍率放電容量較高、不容易變形等綜合優(yōu)勢，已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展的必然趨勢；

④和傳統(tǒng)卷繞工藝電池相比，疊片工藝的電池邊角處空間利用率更高，能量密度可提高5%；全生命周期更低變形和膨脹，循環(huán)壽命提升10%以上；邊緣結(jié)構(gòu)更簡單，結(jié)構(gòu)適應(yīng)性更好，電池安全性更高。

從目前的情況來看，行業(yè)內(nèi)主要把動力鋰電池“無鈷”方案分為兩個方向：一是采用傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池方案，一是“無鈷”電池新材料方案。作為動力鋰電池技術(shù)突破方向之一，“無鈷”電池未來發(fā)展趨勢有目共睹。我國在該領(lǐng)域的首發(fā)破局，為“無鈷”電池新路徑的探索提供了更多可能性。然而，這只是開始，對于“無鈷”的探索還有很長的路要走，任重而道遠。

作為動力鋰電池最重要的成本下探還是國家新能源戰(zhàn)略發(fā)展，鈷元素資源的有限和不穩(wěn)定的市場價格，無法支撐新能源汽車無限的發(fā)展空間。在全球目前的鈷元素消耗中，約50%左右用在鋰電池上，包括車用鋰電池以及消費類電子用的鋰電池。

無論是以“去鈷”為目標(biāo)的“高鎳低鈷”三元鋰電池，還是技術(shù)升級的磷酸鐵鋰電池，都給動力鋰電池技術(shù)路線的發(fā)展帶來了希望。隨著用戶對續(xù)航里程要求的不斷提高，目前三元鋰電池仍是提升能量密度最好的解決辦法，高鎳低鈷是鋰電池的必然發(fā)展趨勢，但短期內(nèi)“鈷”仍是動力鋰電池中無法替代的重要金屬材料。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，動力鋰電池廠商的競爭已日趨白熱化，但電池技術(shù)路線最終都指向了無鈷化、更低成本和更高性能。動鋰力電池的發(fā)展也將提升電動汽車產(chǎn)業(yè)市場化水平。