來源：券商中國

事關(guān)全固態(tài)鋰電池，我國科學(xué)家有重大突破。

據(jù)最新消息，清華大學(xué)化工系教授張強(qiáng)領(lǐng)銜的團(tuán)隊在鋰電池聚合物電解質(zhì)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，該團(tuán)隊成功開發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)，該研究成果有望為成熟的固態(tài)電池產(chǎn)品研發(fā)提供重要技術(shù)參考。另外，武漢大學(xué)集成電路學(xué)院楊培華課題組通過構(gòu)建新型陽離子－兩性離子聚合物電解質(zhì)，為發(fā)展安全、高能量密度的固態(tài)電池提供了新的思路。

固態(tài)電池憑借其高能量密度和高安全性，正成為解決新能源汽車?yán)m(xù)航、充電和安全痛點(diǎn)的關(guān)鍵。有券商機(jī)構(gòu)認(rèn)為，隨著政策紅利釋放、市場需求升級和技術(shù)持續(xù)迭代，全球固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)已從實驗室研發(fā)進(jìn)展到商業(yè)化落地的關(guān)鍵階段。

重大突破

9月27日，據(jù)科技日報，日前，清華大學(xué)化工系教授張強(qiáng)領(lǐng)銜的團(tuán)隊在鋰電池聚合物電解質(zhì)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，為開發(fā)實用化的高安全性、高能量密度固態(tài)鋰電池提供了新思路與技術(shù)支撐。

該研究成果以“調(diào)控聚合物電解質(zhì)溶劑化結(jié)構(gòu)實現(xiàn)600 Wh kg?1鋰電池”（Tailoring polymer electrolyte solvation for 600 Wh kg?1 lithium batteries）為題，已于9月24日在線發(fā)表于《自然》（Nature）。

其團(tuán)隊成功開發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)。該電解質(zhì)通過熱引發(fā)原位聚合技術(shù)，有效增強(qiáng)了固態(tài)界面的物理接觸與離子傳導(dǎo)能力。

當(dāng)下固態(tài)電池在實際應(yīng)用過程中仍面臨兩大難題：一是“固-固”材料之間因剛性接觸導(dǎo)致的界面接觸差；二是電解質(zhì)難以在寬電壓窗口下同時兼容高電壓正極與強(qiáng)還原性負(fù)極的極端化學(xué)環(huán)境。

對此，張強(qiáng)團(tuán)隊提出“富陰離子溶劑化結(jié)構(gòu)”設(shè)計新策略，成功開發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)。該電解質(zhì)通過熱引發(fā)原位聚合技術(shù)，有效增強(qiáng)了固態(tài)界面的物理接觸與離子傳導(dǎo)能力，顯著提升了鋰電池的耐高壓性能和界面穩(wěn)定性。

得益于優(yōu)化的界面性能，采用該電解質(zhì)組裝的富鋰錳基聚合物電池表現(xiàn)出一系列優(yōu)異的電化學(xué)性能?；谠撾娊赓|(zhì)構(gòu)建的8.96Ah（安時）聚合物軟包全電池在施加1MPa（兆帕）外壓下，能量密度實現(xiàn)跨越式提升，達(dá)到604Wh/kg，遠(yuǎn)超當(dāng)下商業(yè)化電池。

此外，該電池在滿充狀態(tài)下順利通過針刺與120攝氏度熱箱（靜置6小時）安全測試，未出現(xiàn)燃燒或爆炸現(xiàn)象，展現(xiàn)出優(yōu)異的安全性能。未來，該研究成果有望為成熟的固態(tài)電池產(chǎn)品研發(fā)提供重要技術(shù)參考。

另外，武漢大學(xué)近日宣布，該校集成電路學(xué)院楊培華課題組在聚合物固態(tài)電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展。

課題組通過構(gòu)建新型陽離子－兩性離子聚合物電解質(zhì)，為發(fā)展安全、高能量密度的固態(tài)電池提供了新的思路，成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。

楊培華課題組創(chuàng)新構(gòu)建陽離子－兩性離子聚合物電解質(zhì)，通過原位聚合離子液體與兩性離子單體實現(xiàn)突破：陽離子基團(tuán)錨定TFSI-陰離子以提升鋰離子遷移數(shù)，磺酸根基團(tuán)促進(jìn)鋰鹽解離并增強(qiáng)傳輸，完美兼顧高遷移數(shù)與高電導(dǎo)率。

該電池展現(xiàn)出卓越電化學(xué)穩(wěn)定性，已成功驅(qū)動無人機(jī)，為安全、高能量密度固態(tài)電池發(fā)展提供新路徑。

影響多大？

全固態(tài)電池被譽(yù)為“下一代能源革命”技術(shù)，其從根本上杜絕了傳統(tǒng)鋰電池可能出現(xiàn)的泄露、起火等風(fēng)險，安全性顯著提升。

《2025年固態(tài)電池高質(zhì)量發(fā)展藍(lán)皮書》顯示，當(dāng)前固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化已進(jìn)入“沖刺階段”，預(yù)計到2030年，全球固態(tài)電池出貨量將達(dá)到614.1GWh，對應(yīng)的市場規(guī)模將邁入千億元級別。

在政策層面，工業(yè)和信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局日前聯(lián)合印發(fā)的《電子信息制造業(yè)2025—2026年穩(wěn)增長行動方案》明確指出，通過國家重點(diǎn)研發(fā)計劃相關(guān)領(lǐng)域重點(diǎn)專項，持續(xù)支持全固態(tài)電池等前沿技術(shù)方向的基礎(chǔ)研究。

工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合印發(fā)的《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》也明確將固態(tài)電池列為重點(diǎn)攻關(guān)方向，支持鋰電池、鈉電池向固態(tài)化發(fā)展，并提出2027年前打造3至5家全球龍頭企業(yè)。

在產(chǎn)業(yè)層面，據(jù)中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)，多家車企陸續(xù)公布了固態(tài)電池的量產(chǎn)時間表。比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍表示，比亞迪計劃于2027年前后啟動全固態(tài)電池的批量示范裝車應(yīng)用；中國第一汽車集團(tuán)公司首席科學(xué)家王德平透露，一汽全固態(tài)電池項目計劃在2027年實現(xiàn)小批量應(yīng)用；長安汽車、上汽集團(tuán)和奇瑞汽車此前也表示，計劃在2026年至2027年間實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)或裝車驗證。從多家車企的表態(tài)看，2027年將是固態(tài)電池量產(chǎn)的關(guān)鍵時間節(jié)點(diǎn)。

東吳證券研報指出，近半年，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展超預(yù)期，比亞迪、國軒高科、一汽集團(tuán)車規(guī)級電芯已下線，比預(yù)期快了半年。

中信建投研究報告指出，固態(tài)電池作為下一代高性能電池技術(shù)，憑借高能量密度、高安全性等顯著優(yōu)勢，正加速從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。隨著政策紅利釋放、市場需求升級和技術(shù)持續(xù)迭代，全球固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)已從實驗室研發(fā)進(jìn)展到商業(yè)化落地的關(guān)鍵階段。中國在固態(tài)電池領(lǐng)域政策支持力度大，隨著行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，2027年前后有望實現(xiàn)全固態(tài)電池小批量生產(chǎn)。

根據(jù)國信證券預(yù)測，2025年全球固態(tài)電池需求將達(dá)到16.4GWh，均為半固態(tài)電池，對應(yīng)市場空間為144億元。預(yù)計2030年全球固態(tài)電池需求達(dá)到270.8GWh，對應(yīng)市場空間達(dá)到2180億元，其中全固態(tài)電池市場空間為1138億元。