固態(tài)電池作為下一代鋰電池的核心技術(shù)方向,在新能源汽車、低空經(jīng)濟等領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景。針對這一前沿技術(shù),我國科學家取得了一批新進展。
據(jù)央視新聞,近日,我國科學家成功攻克了全固態(tài)金屬鋰電池的“卡脖子”難關(guān),讓固態(tài)電池性能實現(xiàn)跨越式升級:以前100公斤電池頂多支持500公里續(xù)航,如今有望突破1000公里天花板。這是怎么做到的呢?要理解這一突破,得搞懂固態(tài)電池為什么還沒有廣泛走向市場。
圖片來源:視頻截圖
電池充放電全靠鋰離子在正負極間“往返跑”??梢哉f,鋰離子就是電池中的“外賣小哥”,負責把電子從電池正極送到負極,固態(tài)電解質(zhì)就是它們“送外賣”的“高速公路”。常用的硫化物固體電解質(zhì),硬度高、脆如陶瓷;而金屬鋰電極卻軟得像橡皮泥一樣。這兩種材料貼合時,就像把橡皮泥粘在陶瓷板上,界面處坑坑洼洼,這樣難走的路,會影響電池充放電效率。
如今,我國多個科研團隊紛紛出手,三大關(guān)鍵技術(shù)突破讓“陶瓷板”和“橡皮泥”實現(xiàn)嚴絲合縫,有望解決固固界面的接觸難題,徹底打通固態(tài)電池的續(xù)航瓶頸。
第一是中國科學院物理研究所聯(lián)合多家科研團隊開發(fā)的“特殊膠水”——碘離子。在電池工作時,碘離子像“交通警察”一樣,順著電場跑到電極和電解質(zhì)的接口處。主動吸引通行的鋰離子過來,像流沙一樣,哪里有小縫隙、小孔洞,就自動流過去填滿。通過一番縫縫補補,電極和電解質(zhì)就能自己貼得嚴嚴實實,從而突破了全固態(tài)電池走向?qū)嵱玫淖畲笃款i。
第二就是中國科學院金屬所的“柔性變身術(shù)”??茖W家用聚合材料給電解質(zhì)打造了一副“骨架”,讓電池像升級版保鮮膜一樣抗拉耐拽。彎折2萬次、擰成麻花狀都完好無損,完全不怕日常變形。同時,在柔性骨架中加入一些“化學的小零件”,它們有的能讓鋰離子跑得更快,有的能額外“抓”住更多鋰離子,直接讓電池儲電能力提升86%。
第三就是清華大學的“氟力加固”??蒲袌F隊用含氟聚醚材料改造電解質(zhì),氟的“耐高壓本事”極強,電極表面的“氟化物保護殼”,能夠防止高電壓“擊穿”電解質(zhì)。這項技術(shù)在滿電狀態(tài)下經(jīng)過針刺測試、120℃高溫箱測試都不會爆炸,可以確保安全和續(xù)航“雙在線”。
未來已來,固態(tài)電池的硬核技術(shù)突破,正在把新能源出行的“未來”變成“現(xiàn)實”。
近日,我國固態(tài)電池材料領(lǐng)域再傳捷報。
10月14日,據(jù)中自科技股份有限公司消息,公司申報的“先進固態(tài)電解質(zhì)材料及固態(tài)電池中試平臺”已成功入選2025年第一批成都高新區(qū)中試平臺認定名單;10月13日,國軒高科股份有限公司在互動平臺稱,公司在全固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵突破,全固態(tài)金石電池目前處于中試量產(chǎn)階段,并已啟動2GWh量產(chǎn)線的設(shè)計工作。
固態(tài)電池材料產(chǎn)業(yè)不斷取得進展離不開政策層面的支持。9月份,工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合發(fā)布《有色金屬行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2025—2026年)》,明確提出“圍繞集成電路、工業(yè)母機、低空經(jīng)濟、人形機器人、人工智能等新興產(chǎn)業(yè),加快高純鎵、鎢硬質(zhì)合金、全固態(tài)電池材料等高端產(chǎn)品應(yīng)用驗證,推進超導材料、液態(tài)金屬、高熵合金等前沿材料的創(chuàng)新應(yīng)用?!?/p>
據(jù)媒體報道,中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長袁帥在接受記者采訪時表示,今年以來,固態(tài)電池領(lǐng)域密集涌現(xiàn)技術(shù)突破與量產(chǎn)進展,并加速從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化落地。固態(tài)電池材料作為產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),其市場需求與價格走勢備受關(guān)注,相關(guān)上市企業(yè)憑借前瞻布局獲得資本市場高度關(guān)注。
據(jù)東方財富Choice數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至10月15日,9月份以來已有50家固態(tài)電池(材料)相關(guān)上市公司接受機構(gòu)密集調(diào)研。在投資者互動平臺上,企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、量產(chǎn)情況以及企業(yè)合作進展等,成為投資者關(guān)注的焦點。
深圳新宙邦科技股份有限公司相關(guān)負責人表示,公司的參股公司深圳新源邦科技有限公司已建立全體系固態(tài)電解質(zhì)材料研發(fā)、測試及生產(chǎn)平臺,并已實現(xiàn)百噸級量產(chǎn)和銷售,客戶反饋良好,公司也正積極與下游客戶合作推進進一步的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,按照客戶未來需求對產(chǎn)能進行積極布局,以應(yīng)對市場的挑戰(zhàn)和機遇。截至目前,新宙邦(含子公司)固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)專利申請累計超過30件。
湘潭電化科技股份有限公司在互動平臺表示,目前,公司控股子公司廣西立勁新材料有限公司正與部分固態(tài)電池企業(yè)就錳酸鋰應(yīng)用于半固態(tài)或固態(tài)電池領(lǐng)域開展合作研發(fā),已經(jīng)取得一定進展,預計在2026年底或2027年初會有突破。
廣東光華科技股份有限公司在互動平臺稱,公司的固態(tài)電池材料產(chǎn)品現(xiàn)處于產(chǎn)品送樣檢測及優(yōu)化階段。
每日經(jīng)濟新聞綜合央視新聞、證券日報
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