国内首条全固态锂电池量产线正式投产。这是由北京纯锂新能源科技公司(简称“纯锂新能源”)投资建设的产线,标志着该企业研发生产的纯锂50安时数全固态电池迈向量产新阶段。
固态电池依据固态电解质含量的不同,分为半固态、准固态及全固态三大类,其中全固态电池拥有最高的固态电解质比例。
作为电池技术的前沿突破,全固态锂电池以其卓越的安全性能与更高的能量密度而备受瞩目。
与传统液态锂电池相比,全固态电池采用不可燃的固态电解质取代了易燃的液态电解液,显著降低了电池发生自燃或爆炸的风险。
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不过全固态电池也面临多重技术挑战。例如,多数固态电解质中的离子传导速度较液态电解质存在显著的差距,同时固体与固体之间的界面难以长期维持稳定的良好接触。
相较于全固态电池,半固态电池能够较好地兼容现有的液态电池生产设备及材料,因此众多企业倾向于采取从液态逐步过渡至半固态,再迈向全固态的渐进式发展策略。
在此背景下,半固态电池作为一种过渡性技术,在当前阶段成为了由液态电池向全固态电池转型的理想桥梁,其安全性与充放电速率性能介于液态电池与全固态电池之间。
半固态电池到全固态电池产业化趋势:
资料来源:《固态电池关键材料体系发展研究》
从产业链的角度分析,固态电池产业链与液态电池产业链具有相似的结构,都包括上游的多种矿产资源等基础原料,中游聚焦正极、负极、固态电解质等核心材料及生产制造,下游延伸至消费电子产品、汽车、储能等多个应用领域。
固态电池与传统液态锂电池的关键差异,在于产业链中游原材料的技术革新与升级换代。
固态电池的关键原材料囊括了正负极材料、隔膜以及固态电解液。在固态电池逐步取代液态电池的过程中,现有的三元高镍正极材料仍可被沿用,从长远来看材料有向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石等更先进材料转变的趋势。
负极材料方面,硅基负极因其更高的理论比容量,预计将在短期内加速渗透至固态电池领域。长期来看,金属负极展现出更为广阔的应用前景。
隔膜技术从传统的隔膜逐步过渡到氧化物涂覆隔膜,并最终可能实现无隔膜的设计。
根据公开资料显示,固态电池电池制造端主要厂商包括宁德时代、比亚迪、卫蓝新能源、清陶能源、亿纬锂能、赣锋锂业、辉能科技、国轩高科、孚能科技、蜂巢能源等企业,这些研发实力强劲的厂商正加速引领国内固态电池技术产业化进程。
固态电池产业链及主要厂商:
资料来源:公司网
不过当前全固态电池仍面临多重技术挑战,例如多数固态电解质中的离子传导速度较液态电解质存在显著的差距,同时固体与固体之间的界面难以长期维持稳定的良好接触。
长远来看,得益于材料的不断突破、工艺流程的持续创新以降低成本,传统锂电池正在逐步向全固态电池转型迈进。固态电池技术将在新能源汽车、消费电子产品以及能源储存等多个关键领域发挥重大作用。
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