专利领跑全球 我国全固态电池距离量产应用还有多远?

5个月前 (03-21)财经热点6

  领域,全固态电池耐热性超300,除了安全性能提升之外,100公斤的电池续航,有望突破1000公里,甚至支持10到15分钟快充,让电车充电速度接近加油速度。

  那么,到底什么是固态电池?全固态、半固态电池,和我们现在常用的传统液态电池,本质上有哪些不同?全固态电池又要到什么时候,才能真正普及到我们的生活中呢?

  我们日常生活中常见的手机、、笔记本电脑等设备,所使用的电池基本都是传统液态。这类电池的结构中,两端分别为正极和负极,中间夹层是液态电解质。液态电解质的核心作用是为锂离子提供传输通道,离子在充电、放电过程中沿这条通道在正负极之间来回移动,从而实现电能的储存与释放。

  与传统液态电池不同,固态电池内部主要是固态电解质,比如含的无机盐、聚合物,或陶瓷等材料。根据电解质中固液比例的不同,可以将固态电池简单划分为半固态、准固态和全固态三种类型。

  某集团固态电池平台高级经理史刘嵘:全固态电池里边是用的固态电解质,它最大的一个优点就是耐热性比较好,它可以耐热到三四百摄氏度以上,传统液态电解液只能到一百多摄氏度不到两百摄氏度。

  作为固态电池的终极形态,全固态电池将液态电解质完全替换为固态电解质,真正实现“0水分”,不仅能大幅提升电池的安全性能,有效避免液态电池可能出现的漏液、起火等风险,还能显著提高电池容量与充电效率,在多个领域具备广阔的应用前景。

  那么,我国固态电池产业目前的发展态势如何?中国科学院院士欧阳明高介绍,我国全固态电池研发起步虽晚,但发展速度极快,2025年我国新公开的全固态电池专利已占全球总量的44%,实现了全球领跑。

  不过,欧阳明高也明确指出,技术突破并非一蹴而就。全固态电池作为一项门槛极高的革命性技术,现在仍面临一系列科学与技术难题亟待解决。

  中国科学院院士欧阳明高:革命性技术往往难度更大,所以我们需要从关键材料、界面、电极、电芯综合解决。那么,当前我们重点在解决什么问题?就是电解质电化学、空气和热稳定性,电解质隔膜的机械稳定性。负荷正极的热稳定性、电化学稳定性、机械稳定性,负荷负极的界面反应与稳定性,还有大容量全固态电芯的热稳定性。

  关于大众最为关心的“什么时候能用上固态电池”这一问题,中国电池工业协会副理事长张天任表示,固态电池的市场普及将分两个阶段逐步推进:

  第一个阶段,实际上还是发展成为一个半固态,就是固液混合的,这个技术现在相对比较成熟,预计今年开始会逐渐走入寻常家庭。

  在全固态电池的市场普及节奏上,欧阳明高也给出了相似的判断。他认为,未来3到5年内,能量密度达到300-350Wh/kg的全固态电池实现普及的可能性较大。

  目前,磷酸铁在我国新能源汽车动力电池领域仍占据主导地位。在未来,全固态电池会不会取代磷酸铁锂电池?对此,欧阳明高表示,相较于全固态电池,磷酸铁锂电池成本优势十分明显,发展全固态电池与推广使用磷酸铁锂电池也并非相互替代、非此即彼的关系。

  中国科学院院士欧阳明高:磷酸铁锂电池是不是会长期用?我想还有很长的周期,还会用。磷酸铁锂电池其实是非常好的电池,我们还要把它做大做强,不断地优化。这是我们的压舱石,我们的基本面,我觉得这还是很重要。保持可持续竞争优势,这是战略性的,防止被别人换道超车,这是我们的目标,另外也是不断地攀登科学高峰,不断地创新,所必须要做的。专利领跑全球 我国全固态电池距离量产应用还有多远?

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