美國(guó)實(shí)驗(yàn)室宣布新工藝將大幅提高固態(tài)電池性能【附我國(guó)固態(tài)電池研發(fā)現(xiàn)狀及市場(chǎng)預(yù)測(cè)】

6月7日，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室宣布，他們開(kāi)發(fā)出一種加工工藝，可改善固態(tài)電池電解質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，大幅提升其性能，有助于研制出實(shí)用化的固態(tài)電池。對(duì)比實(shí)驗(yàn)顯示，在室溫下開(kāi)展的單軸壓制工藝會(huì)在產(chǎn)品中產(chǎn)生約12%的孔隙，而新工藝幾乎不產(chǎn)生孔隙。由于孔隙會(huì)妨礙離子流動(dòng)，新工藝產(chǎn)品的電導(dǎo)率在室溫下比單軸壓制產(chǎn)品高出約1000倍，在較高溫度下高出約10倍。此外，電解質(zhì)的臨界電流密度提升了約50%，意味著它能耐受更強(qiáng)的工作電流而不發(fā)生故障。研究論文已發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)·能源通訊》雜志上。

(資料圖片僅供參考)

固態(tài)電池是指采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。與傳統(tǒng)鋰電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全性。固態(tài)電池具有抑制鋰枝晶、無(wú)界面副反應(yīng)、無(wú)電解液泄漏、高溫性能好、無(wú)氣脹的特性。

我國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)研發(fā)歷程

中國(guó)關(guān)于固態(tài)電池的研究至少可以追溯到20世紀(jì)70年代，當(dāng)前市場(chǎng)出于對(duì)鋰供應(yīng)短缺的擔(dān)憂，再加上出于對(duì)高能量密度和高安全性電池的追求，各國(guó)企業(yè)進(jìn)入軍備競(jìng)賽階段，加注研發(fā)固態(tài)電池。

我國(guó)固態(tài)電池行業(yè)主要企業(yè)量產(chǎn)規(guī)劃情況

目前，全固態(tài)電解質(zhì)鋰動(dòng)力電池存在的技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題包括固態(tài)電解質(zhì)材料的鋰離子電導(dǎo)率偏低問(wèn)題、固/固界面接觸性和穩(wěn)定性差問(wèn)題、金屬鋰的可充性問(wèn)題等。下圖是我國(guó)固態(tài)電池技術(shù)比較先進(jìn)的企業(yè)量產(chǎn)時(shí)間表：

我國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

中國(guó)固態(tài)電池市場(chǎng)與這消費(fèi)、動(dòng)力、儲(chǔ)能三大領(lǐng)域的鋰電池需求量及固態(tài)電池在這三個(gè)領(lǐng)域的滲透率息息相關(guān)。2027年中國(guó)鋰電池產(chǎn)量有望超過(guò)1200GWh。結(jié)合業(yè)內(nèi)對(duì)固態(tài)電池滲透率預(yù)測(cè)情況，前瞻測(cè)算得2027年中國(guó)固態(tài)電池市場(chǎng)空間約為26GWh。

光大證券指出，全固態(tài)電池規(guī)模化量產(chǎn)尚需5-10年，當(dāng)前全固態(tài)電池還有離子電導(dǎo)率低導(dǎo)致性能變差、成本高昂等缺點(diǎn)有待解決。光大證券預(yù)計(jì)固態(tài)電池將優(yōu)先從高端應(yīng)用市場(chǎng)開(kāi)始商業(yè)化，例如無(wú)人機(jī)、醫(yī)用等領(lǐng)域，逐步向動(dòng)力及消費(fèi)電池領(lǐng)域擴(kuò)展。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析道，固態(tài)電池下游需求包括消費(fèi)電池、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池三大領(lǐng)域，隨著高端市場(chǎng)應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，未來(lái)還將會(huì)有更多企業(yè)追逐全固態(tài)電池市場(chǎng)份額，全固態(tài)電池市場(chǎng)市場(chǎng)格局競(jìng)爭(zhēng)還將進(jìn)一步加劇。

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