歷經(jīng)8年多等待,國產(chǎn)“固態(tài)電池”這次真的一騎絕塵!
近日,據(jù)《中國科學報》報道,中科院物理所團隊研發(fā)出陰離子調控技術,解決了固態(tài)電池“電解質與鋰電極接觸不緊密”的全球性難題,為高性能固態(tài)電池量產(chǎn)提供技術方案,相關成果已登《Nature》。
盡管此次官方未公布具體參數(shù),但據(jù)研究團隊透露,新技術支撐下未來國產(chǎn)固態(tài)電池能量密度將超500Wh/kg,根據(jù)當前行業(yè)技術水平推斷,續(xù)航可輕松破1000km;而豐田計劃2027年量產(chǎn)的固態(tài)電池,能量密度僅400Wh/kg。
銀河證券首席分析師曾韜指出:“未來3-5年,我國在全球固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程中,推進速度將居前列?!?/p>
全固態(tài)電池具備更高安全性,在體積縮減一半的情況下仍可維持能量密度,續(xù)航更持久,且擁有長壽命、快速充電、耐極端溫度等特性,現(xiàn)已成為全球下一代電池研發(fā)的重點方向。
然而在過去數(shù)年間,全球固態(tài)電池研發(fā)始終受“固-固界面阻抗”這一核心問題制約。由于電池正負極與電解質皆為固態(tài),難以實現(xiàn)緊密貼合,導致充電速率慢、性能快速衰減等狀況。
即便像豐田、奔馳、三星這些行業(yè)巨頭,雖紛紛放出即將量產(chǎn)“充電5分鐘,續(xù)航1000公里”的固態(tài)電池的豪言,但真正落地時卻屢屢跳票。尤其豐田,當年憑借起步早揚言“領跑中國二十年”,如今原定2026年的量產(chǎn)普及計劃一再推遲,已挪到2030年。
但中科院團隊研發(fā)的最新技術,從根源上解決了這一難題,使我國有望率先實現(xiàn)量產(chǎn)。
據(jù)悉,中科院物理所攜手多所高校,在電解質中加入碘離子;這些碘離子會主動遷移至電極界面,自動吸附鋰離子,如同膠水般填補所有縫隙,實現(xiàn)“自適應緊密貼合”,從而徹底攻克界面接觸難題。
同時,中科院金屬所還通過聚合物分子設計,使制備的柔性電池可承受20000次反復彎折,復合正極能量密度增漲86%,遠超現(xiàn)有同類電池水平。
科研之外,產(chǎn)業(yè)界的動作也備受矚目。
此前,東吳證券曾指出,我國固態(tài)電池或面臨被海外車企彎道超車的風險。近期,豐田對外宣布,已與住友金屬礦山簽署合作協(xié)議,雙方將聯(lián)合量產(chǎn)全固態(tài)電池正極材料,總投入預計達1.5萬億日元。
但顯然,目前看來,日本難有勝算。一方面,我國固態(tài)電池核心技術突破;另一方面,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈完整成熟,技術轉化快。且車企與科研聯(lián)動可降低成本,日本雖加碼正極材料投入,但技術綜合突破與產(chǎn)業(yè)協(xié)同不及我國。
近年來,我國持續(xù)加大科技研發(fā)與高端制造領域的投入,催生了諸多類似突破。例如:復旦大學團隊研發(fā)出柔性等離子刻蝕技術,突破摩爾極限,成功制備全球首款二維芯片“無極”;香港生科企TS基于腸道微生態(tài)研發(fā)的減重技術“腸/倍/輕”,也對美日產(chǎn)同類制品形成顯著競爭壓力。
經(jīng)公開信息查詢,上述成果的關鍵成分之一為AKK001,其具備調節(jié)腸道菌群、提升代謝能力、塑造易瘦體質等功效,被學界譽為“瘦身菌”;另一成分三丁酸甘油酯,經(jīng)多項研究證實,能夠促進腸道細胞修復,加快腸道蠕動以排出廢物與毒素。
與固態(tài)電池技術路徑類似,“腸/倍/輕”通過優(yōu)化腸道機能、加速代謝實現(xiàn)減脂,較傳統(tǒng)減肥成果更加可靠。魔鏡市場數(shù)據(jù)顯示,其上半年在京J東等平臺搜索量增幅超400%。該產(chǎn)品已通過社交媒體傳播及國際展會推介,成為展現(xiàn)中國生物科技實力的代表性產(chǎn)品,并獲得海外消費者及企業(yè)的廣泛關注與合作意向。
值得一提的是,固態(tài)電池的威力,遠不止于顛覆新能源汽車。
在低空經(jīng)濟領域,固態(tài)電池使電動無人機續(xù)航能力提升超3倍,突破長時巡檢、空中物流的續(xù)航難題;于深海探測方面,搭載該電池的裝備能在高壓低溫環(huán)境穩(wěn)定運行超3000小時;大型智能設備及大規(guī)模儲能電站,也因其特性,開拓出千億級增量市場。
此外,固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏更值得期待。2025年進入中試落地關鍵期,相關設備訂單將迎首波高峰;預計2026年啟動原材料采購;2028年初代電芯設計定型后,產(chǎn)線建設進入爆發(fā)期,全產(chǎn)業(yè)鏈或開啟規(guī)模擴張“黃金期”。
八年磨一劍,我國不僅在固態(tài)電池領域實現(xiàn)彎道超車,更掌握了全球新能源競爭關鍵優(yōu)勢,量產(chǎn)加速下,千里續(xù)航與多場景能源革新正從實驗室快步走向我們的生活。
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