相較于傳統液態電池的固有局限,固態電池因高能量密度與安全性,被業界公認為下一代動力電池的終極解決方案。目前,業內正圍繞硫化物、氧化物、聚合物三大技術路線開展系統性攻關。
性能領先的“尖子生” 作為理論性能最優越的路徑,硫化物電解質擁有接近液態電解質的超高離子電導率(室溫10?3S/cm),堪稱實現快充的理想選擇。同時,硫化物電解質具有較好的機械加工性能,與電極材料之間能夠形成良好的界面接觸,有效降低界面電阻。 一系列優點的背后,這位“尖子生”也面臨嚴峻挑戰:化學穩定性差,易氧化產生有毒的硫化氫,需無氧環境封裝;關鍵原材料硫化鋰價格昂貴,生產成本較高。 產業化方面,君聯資本、聯想創投共同投資企業寧德時代在全固態電池方面的研究和產業化進度處于全球前列。據透露,全固態電池的“科學問題已基本解決”,目前主要攻堅工程化與供應鏈難題。寧德時代預計,2027年小規模量產固態電池,2030年前后有望實現更大的規模化生產。值得關注的是,其創新的換電體系設計已為未來固態電池的兼容預留空間。 穩扎穩打的“務實派” 氧化物電解質憑借其卓越的熱穩定性(耐600℃以上高溫)、寬電化學窗口與低成本優勢,成為最具商業化潛力的路線之一,特別適配高電壓正極材料。 但氧化物電解質電導率一般,固有的脆性特質導致加工難度大,固-固界面接觸問題也影響了循環壽命,通常需要添加少量液態電解質或聚合物進行性能優化。 在這一領域,君聯資本、正奇能科集團共同投資企業太藍新能源是國內少數具備全固態電池中試、量產能力的企業之一,其首創原位亞微米工業制膜(ISFD)技術,通過材料創新和工藝創新,破解了固-固界面難題。目前,太藍新能源已完成多款數十Ah級別全固態電池的原型試制、定點量產,并已與多家無人機、具身智能企業開展合作,推進全固態電池的定制化開發。 柔性創新的“潛力股” 聚合物電解質以其獨特的柔韌性、出色的機械性能和卓越的工藝兼容性著稱,特別適合對形狀適應性要求高的消費電子領域,且易于快速實現工業化生產。 然而,這位“潛力股”也存在室溫電導率偏低(需要加熱至60℃以上才能正常工作)、電化學窗口狹窄(難以適配高電壓正極材料)等問題。 學術界的最新突破為聚合物路線注入新活力。日前,清華大學研發的新型含氟聚醚電解質,巧妙解決了長期困擾固態電池的界面難題,讓聚合物電池的能量密度達到604Wh/kg,遠超目前商業化的磷酸鐵鋰儲能/動力電芯、鎳鈷錳酸鋰動力電芯。在滿充狀態下,該電池還通過了針刺與120℃熱箱(靜置6小時)安全測試。這一最新研究為開發實用化的高安全性、高能量密度的固態電池提供了新思路與技術支撐。 盡管當前固態電池尚處于“示范+小批量交付+局部車型應用”階段,但其發展正呈現加速態勢:一方面,在政策引導下,產學研協同攻堅不斷突破技術瓶頸;另一方面,低空經濟、具身智能等領域對電池性能的極致追求,為固態電池提供了理想的早期應用場景。 在技術突破與市場需求的雙重驅動下,未來固態電池有望引領動力電池乃至儲能產業,邁入一個更安全、更高效的新紀元,為國家的能源安全與“雙碳”目標實現注入強勁的綠色動能。 聲明:文章來源于聯想控股微空間。本公眾號轉載的文章出于傳遞更多信息而非盈利之目的,內容不代表本公眾號觀點,僅供參考。轉載文章的版權歸原作者所有,如有涉及侵權請及時告知,我們將予以核實并刪除。

