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固态电池是未来的发展方向

创新是帅福得的DNA中主要一环。每一天,我们的研发团队埋首钻研如何以创新步骤及技术优化,来设计出更优秀的电池。帅福得负责转型与卓越运营副总裁Jean Baptiste Pernot为我们解答了自一年前发起欧洲电池联盟,目标以开发下一代锂离子电池来达至固态技术的问题。

 

为什么要建立联盟来开发新技术?

随着世界正迈向低碳能源,对锂离子电池的需求急剧上升。到2025年,在电动汽车和储能系统需求的推动下,全球锂离子电池市场预计将由目前每年不到200 GWh,提升至每年600 GWh,意味着这一市场还有增长空间。

然而,由于市场价格持续下降,竞争日益激烈。倘若要得到出线的机会,我们就需要汇总不同要素,比如尖端的创新科技和现代高效的工业设施。如要取得成功,我们需要着眼于整个价值链,那就是,帅福得需要跨越自己的领域,并建立战略合作伙伴关系。当然,这些都需要大量的投入,而合作意味着分担风险和分享技术。

这就是联盟被称为电池领域中空客式联合体的原因吗?

在倡议欧盟电池联盟之后,数个联合体亦宣告成立。2018年2月,帅福得发起与四家欧洲工业巨头建立联盟:来自比利时化学和材料专业厂商Solvay和Umicore,以及德国专门从事电池和模块组装设备公司Manz和工业4.0领军企业西门子。

我们共同组建了一支技术密集、经验丰富的团队,能够满足多个市场需求—从电动交通到能源存储系统和专业行业。

与此同时,数个成员国与欧盟大力支持本地工业领头企业的发展,来与目前占主导地位的亚洲国家的企业成功比拼。

哪种技术是您目前优先发展?

在我们的行业,技术日新月异。19世纪由铅蓄电池主导,而这技术仍然应用在现在燃油汽车的引擎内。有例如20世纪出现了镍基电池,目前基本上仍被飞机采用。

21世纪初,锂离子电池成为一种快速发展的创新技术,在人们所有的电子设备均可使用。但即使性能已相当良好,由于技术上仍然相对较新,那代表还是有很大的改进空间。

接下来的发展呢?

我们制定了一项双轨战略。首先,我们希望通过提高能量密度来改进现有的锂离子技术。换句话说,我们希望制造更紧凑、更轻型、价格也更便宜的电池之余,亦能够提供更强的能量和动力。这意味着我们需要研究电池的电化学、机械设计和制造过程。我们认为会在未来三到五年取得成果,而这样的进步势必使得我们超越现有的市场领域。

此后,我们希望生产固态电池,这亦代表了科技的范式转变:锂离子电池里,离子通过液态电解质从一个电极移动到另一个电极;而固态电池里,液态电解质被固体化合物取代,也因此允许锂离子在其内部移动。

第一个巨大优势是单体电池和电池组的安全得到显著改善:与液态电解质不同,无机固体电解质在受热时不易燃。正因为如此,为确保锂离子电池的稳定和安全,在效率方面存在诸多(昂贵的)约束和限制。而电流通过固体可以消除这些障碍,生产出密度更高,拥有更长寿命,而且制造成本更低的非易燃电池。

这将是一次真正的科技突破!就如大家所想,如今联盟内的所有五家企业都在日以继夜地热切研究这些新的解决方案。

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