東風汽車：高能量密度鋰硫固態(tài)電池智能制造項目簽約

近日，浙江省海寧市在北京舉行珠海怡華通投資集團有限公司（簡稱：怡華通集團）產業(yè)鏈項目簽約儀式。怡華通集團產業(yè)鏈5個項目簽約落戶長安鎮(zhèn)、高新區(qū)，總投資超70億元，包含高能量密度鋰硫固態(tài)電池智能制造項目。

據了解，該項目為東風新能源重卡和非公路寬體自卸車智能制造基地項目，規(guī)劃總用地約358畝，總投資約55億元，項目達產后預計年產值不低于100億元。作為東風新能源重卡和非公路寬體自卸車智能制造基地的產業(yè)鏈配套項目，高能量密度鋰硫固態(tài)電池智能制造、怡華通超級總部基地、奧特自動化焊接裝備、高端商用車電驅智能制造4個項目同時簽約。

怡華通集團投資版圖涵蓋3家國內上市企業(yè)、1家世界級獨角獸企業(yè)、17家高科技實體制造業(yè)企業(yè)等。憑借豐富的管理經驗和前瞻的戰(zhàn)略眼光，在業(yè)界擁有廣泛贊譽與高度認可。

東風特汽是東風汽車集團的子公司，長期專注于公路客車、物流車、校車、新能源重卡等車型的研發(fā)生產，憑借專業(yè)底盤的技術優(yōu)勢與現代客車的生產技術，已發(fā)展壯大成為以東風超龍系列產品為主導的現代化汽車生產企業(yè)。

關于鋰硫固態(tài)電池

鋰硫固態(tài)電池結合了固態(tài)電解質和硫的優(yōu)勢，硫是一種豐富、低成本、全球可獲得的資源，具有高鋰儲存能力。因此，這些電池不僅承諾比當前鋰硫電池顯著更高的能量密度，而且還解決了與傳統(tǒng)電池化學相關的眾多安全問題。

高能量密度

鋰硫固態(tài)電池利用硫的高理論容量與固態(tài)電解質的穩(wěn)定性和安全性相結合，實現比傳統(tǒng)鋰硫電池更高的能量密度。硫正極表現出1675mAh g^-1的理論比容量，這比鋰硫電池中常用的Li[Ni_xCo_yMn_(1–x–y)]O₂（NCM）正極（274mAh g^-1）高出6倍以上。這種高比容量歸功于硫能夠每個分子（S₈）容納多個鋰離子的能力。當與具有3860mAh g^-1理論比容量的鋰金屬陽極配對時，鋰硫固態(tài)電池的全電池配置可以利用兩個電極的最大潛力。使用固態(tài)電解質減輕了傳統(tǒng)鋰硫電池中常見的問題，如枝晶形成和多硫化物穿梭，從而增強了整體電池穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。

成本效益

鋰硫固態(tài)電池使用硫復合材料和鋰金屬作為它們的正極和陽極材料。硫豐富且成本遠低于鈷或鎳等金屬；因此，鋰硫固態(tài)電池中正極材料的總體成本將大大降低。去年底，美國硫的價格約為每公噸108美元。與每公噸成本數千美元的鈷和鎳相比，硫的低成本提供了顯著的經濟優(yōu)勢，使硫成為用于成本效益電池的有吸引力的正極材料。然而，開發(fā)和生產固態(tài)電解質引入了新的成本，這取決于所使用的材料和加工技術。盡管由于需要新設備、較低的生產量和更復雜的制造步驟，初始制造成本可能更高，但規(guī)模經濟和技術進步應逐漸降低這些成本。

固態(tài)電池的長期價格預測表明，它們的成本將接近或略高于當前鋰硫電池的價格。在這種情況下，如果鋰硫固態(tài)電池成功商業(yè)化和規(guī)模化，它們可能會與現有的鋰硫電池在成本上具有競爭力，主要歸功于硫的低成本。盡管由于新的制造工藝和材料（例如，C宿主和固態(tài)電解質）導致的初始成本可能更高，但鋰硫固態(tài)電池的好處，如更高的能量密度和改進的安全性，可能會降低總成本，使鋰硫固態(tài)電池成為經濟上吸引人的替代品。

增強安全性

安全性是當前電池技術中的一個重要問題，特別是在電動汽車等電動移動系統(tǒng)中，電池故障可能導致災難性后果。目前，鋰硫電池因易燃的液態(tài)電解質而存在安全問題，這些電解質可能會點燃并引起熱失控。損壞聚合物隔板可能導致短路，引發(fā)快速放熱反應，帶來重大火災風險。由于鋰硫固態(tài)電池包含固態(tài)電解質而不是液態(tài)電解質，這些風險可以顯著降低。固態(tài)電解質不燃且對枝晶引起的短路具有抵抗力，即使使用鋰金屬陽極；因此，電池安全性顯著提高。

盡管鋰硫固態(tài)電池具有明顯的優(yōu)勢，但它們的發(fā)展面臨幾個挑戰(zhàn)。比如硫的導電性差、多硫化物的穿梭效應以及電極的穩(wěn)定性等問題依然有待解決。為推動鋰硫固態(tài)電池技術改進，提升性能指數，未來的研究方向主要聚焦以下幾方面：

①持續(xù)優(yōu)化鋰、硫化鋰等正極材料的設計，提高硫及硫化物的利用率和穩(wěn)定性；

②繼續(xù)健全硫化物固態(tài)電解質體系，滿足鋰硫固態(tài)電池的特殊需求；

③保持加強隔膜的研究，提高其對多硫化物的阻隔性能；

④深入建立健全鋰硫固態(tài)電池全生命周期管理機制，動態(tài)提供研究數據和理論指導，以保障電池性能提升；

⑤加強產學研合作模式，加速鋰硫固態(tài)電池的產業(yè)化和商業(yè)化進程。

參考來源：

海寧發(fā)布、和君咨詢、科學電池網、網絡公開信息等

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