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专利领跑全球 我国全固态电池距离量产应用还有多远?

2026-03-23
來源:央视新闻
關(guān)鍵詞: 固态电池 新能源电池

固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進程,一直受到市場的廣泛關(guān)注。最近一段時間,全固態(tài)電池領(lǐng)域利好頻出,市場熱度不斷攀升。據(jù)行業(yè)測算,到2030年,全球固態(tài)電池總出貨量有望突破700吉瓦時,其中全固態(tài)電池的出貨量或?qū)⒊^200吉瓦時,產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

  作為新能源電池領(lǐng)域終極技術(shù)方向之一,全固態(tài)電池以“固態(tài)電解質(zhì)”替代“傳統(tǒng)液態(tài)電解液”,是破解傳統(tǒng)鋰電池續(xù)航焦慮與安全隱患的核心方案。

  在新能源汽車領(lǐng)域,全固態(tài)電池耐熱性超300℃,除了安全性能提升之外,100公斤的電池續(xù)航,有望突破1000公里,甚至支持10到15分鐘快充,讓電車充電速度接近加油速度。

  那么,到底什么是固態(tài)電池?全固態(tài)、半固態(tài)電池,和我們現(xiàn)在常用的傳統(tǒng)液態(tài)電池,本質(zhì)上有哪些不同?全固態(tài)電池又要到什么時候,才能真正普及到我們的生活中呢?

  我們?nèi)粘I钪谐R姷氖謾C、新能源汽車、筆記本電腦等設(shè)備,所使用的電池基本都是傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池。這類電池的結(jié)構(gòu)中,兩端分別為正極和負極,中間夾層是液態(tài)電解質(zhì)。液態(tài)電解質(zhì)的核心作用是為鋰離子提供傳輸通道,鋰離子在充電、放電過程中沿這條通道在正負極之間來回移動,從而實現(xiàn)電能的儲存與釋放。

  與傳統(tǒng)液態(tài)電池不同,固態(tài)電池內(nèi)部主要是固態(tài)電解質(zhì),比如含鋰的無機鹽、聚合物,或陶瓷等材料。根據(jù)電解質(zhì)中固液比例的不同,可以將固態(tài)電池簡單劃分為半固態(tài)、準固態(tài)和全固態(tài)三種類型。

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(圖元:央視新聞)

  某汽車集團固態(tài)電池平臺高級經(jīng)理史劉嶸:全固態(tài)電池里邊是用的固態(tài)電解質(zhì),它最大的一個優(yōu)點就是耐熱性比較好,它可以耐熱到三四百攝氏度以上,傳統(tǒng)液態(tài)電解液只能到一百多攝氏度不到兩百攝氏度。

  作為固態(tài)電池的終極形態(tài),全固態(tài)電池將液態(tài)電解質(zhì)完全替換為固態(tài)電解質(zhì),真正實現(xiàn)“0水分”,不僅能大幅提升電池的安全性能,有效避免液態(tài)電池可能出現(xiàn)的漏液、起火等風險,還能顯著提高電池容量與充電效率,在多個領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景。

  那么,我國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)目前的發(fā)展態(tài)勢如何?中國科學(xué)院院士歐陽明高介紹,我國全固態(tài)電池研發(fā)起步雖晚,但發(fā)展速度極快,2025年我國新公開的全固態(tài)電池專利已占全球總量的44%,實現(xiàn)了全球領(lǐng)跑。

  不過,歐陽明高也明確指出,技術(shù)突破并非一蹴而就。全固態(tài)電池作為一項門檻極高的革命性技術(shù),現(xiàn)在仍面臨一系列科學(xué)與技術(shù)難題亟待解決。

  中國科學(xué)院院士 歐陽明高:革命性技術(shù)往往難度更大,所以我們需要從關(guān)鍵材料、界面、電極、電芯綜合解決。那么,當前我們重點在解決什么問題?就是電解質(zhì)電化學(xué)、空氣和熱穩(wěn)定性,電解質(zhì)隔膜的機械穩(wěn)定性。負荷正極的熱穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性,負荷負極的界面反應(yīng)與穩(wěn)定性,還有大容量全固態(tài)電芯的熱穩(wěn)定性。

  關(guān)于大眾最為關(guān)心的“什么時候能用上固態(tài)電池”這一問題,中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長張?zhí)烊伪硎?,固態(tài)電池的市場普及將分兩個階段逐步推進:

  第一個階段,實際上還是發(fā)展成為一個半固態(tài),就是固液混合的,這個技術(shù)現(xiàn)在相對比較成熟,預(yù)計今年開始會逐漸走入尋常家庭。

  全固態(tài)電池還有一個過程,大概需要還有三四年、四五年的時間,逐步會進入尋常百姓家。

  在全固態(tài)電池的市場普及節(jié)奏上,歐陽明高也給出了相似的判斷。他認為,未來3到5年內(nèi),能量密度達到300-350Wh/kg的全固態(tài)電池實現(xiàn)普及的可能性較大。

  目前,磷酸鐵鋰電池在我國新能源汽車動力電池領(lǐng)域仍占據(jù)主導(dǎo)地位。在未來,全固態(tài)電池會不會取代磷酸鐵鋰電池?對此,歐陽明高表示,相較于全固態(tài)電池,磷酸鐵鋰電池成本優(yōu)勢十分明顯,發(fā)展全固態(tài)電池與推廣使用磷酸鐵鋰電池也并非相互替代、非此即彼的關(guān)系。

  中國科學(xué)院院士 歐陽明高:磷酸鐵鋰電池是不是會長期用?我想還有很長的周期,還會用。磷酸鐵鋰電池其實是非常好的電池,我們還要把它做大做強,不斷地優(yōu)化。這是我們的壓艙石,我們的基本面,我覺得這還是很重要。保持可持續(xù)競爭優(yōu)勢,這是戰(zhàn)略性的,防止被別人換道超車,這是我們的目標,另外也是不斷地攀登科學(xué)高峰,不斷地創(chuàng)新,所必須要做的。

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