中国粉体网讯 2024年,“固态电池”仿佛按下了加速键,广汽埃安、太蓝新能源、蜂巢能源等多家企业争相发布固态/半固态电池产品;研究所、高校、企业等研究团队攻克固态电池技术难题,实现技术突破;工信部、省市机构等政府部门积极推动固态电池发展。
产品发布
3月26日,vivo发布新品X Fold3系列,搭载行业首发半固态蓝海电池,由vivo与宁德时代共同开发。这款半固态电池即使在零下20度的极端低温环境下,也能保持稳定的放电性能。电池采用了二代硅材料,硅含量相比普通硅负极更高,能量密度更大,达到了780Wh/L,相比上一代的极限石墨电池提升了15.4%。
4月份,太蓝新能源宣布,在实验室成功制备出世界首款车规级单体容量120Ah,实测能量密度达到720Wh/kg的超高能量密度全固态锂金属电池,刷新了固态锂电池单体容量和最高能量密度的行业纪录。该全固态锂电池项目取得多项关键技术突破,包括:超薄致密复合氧化物固态电解质、高容量先进正负极材料、固态电池一体化成型工艺等。
4月12日,广汽埃安举行发布会,发布了具备100%固态电解质的全固态电池,其能量密度可达400Wh/kg以上,整车续航里程可超过1000km,将于2026年率先用于昊铂车型。该电池采用了第三代海绵硅负极片技术(新型纳米硅复合负极)和高面容量固态正极技术,采用100%固态电解质,具备超高能量密度、超强本征安全(主要指单体安全)、超宽使用温域(-40-100℃)等特点,并已经“从实验室走向量产应用”。
4月19日,正力新能基于“LISA3-2-1”研发战略,推出了极能技术电池产品,并发布首款双重半固态超长续航大圆柱电池——正力·骐龙。该电池集超安全、超高能量密度、及整车100万公里超长寿命和充电10分钟续航500公里的超快充技术于一体,支持纯电MPV车型,满电续航1000公里以上。
4月27日,比克电池展示半固态电池新品,该电池采用聚合物+氧化物的复合体系,通过固态电解质掺混和原位固化技术,形成电解液含量在10%以内的半固态电池。这种技术路线下的能量密度可达到350Wh/kg以上,呈现高能量、高安全、低膨胀、低内阻、宽温区的特性。
5月17日,国轩高科连发三款新型电池产品。其中,全固态电池名为“金石电池”,通过微纳化固体电解质、超薄膜包覆单晶正极和三维介孔硅负极等技术,30Ah全固态电芯可实现350Wh/kg的质量能量密度,800Wh/L的体积能量密度,较目前行业主流的三元锂电池高出40%,且电芯循环次数可达3000次。
6月18日,湖南久森安高发布三款全固态电池产品,分别是“海纳”618Ah超大容量电池、“金猴”618Wh/kg超高能量密度固态电池、“西岭”-61.8℃固态电池。其中,“海纳”的命名寓意“海纳百川、有容乃大”,能量密度达到280Wh/kg,适用于储能和电动船舶。而“金猴”以“金猴奋起千钧棒,玉宇澄清万里埃”命名,能量密度高达618Wh/kg,具备优异的安全性能。另外,“西岭”以“窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船”为名,在-61.8℃的超低温环境下也能保持出色的放电性能。
6月29日,法恩莱特半固态1号/全固态1号两款战略新品首发亮相,包括基于原位聚合的半固态路线以及基于诱导解耦离子有机物和聚合物离子凝胶路线的固态电解质。具备耐高压、高机械稳定性、针刺不起火、不爆炸等特性。9月26日,法恩莱特又推出铁锂准固态电解质1号新品,具有更高的能量密度、更长的循环寿命、更低的循环阻抗以及更高的热稳定性,有效解决了300+Ah大容量电芯存在的极片浸润性差、长循环容量衰减、循环内阻增加、外部破坏导致的热失控等问题。
7月4日,蜂巢能源发布了能量密度266Wh/kg的三元半固态电池产品,主要用于异形包大电量车型。该产品容量为150Ah,能量密度为266Wh/kg,具备2.2C的快充能力和1800次的循环寿命,预计量产时间为2026年2月。
8月14日,辉能科技发布了无隔膜次世代固态电池技术,适用于电动汽车、航天和船舶等高需求领域。该电芯的体积能量密度为749Wh/L,重量能量密度为321Wh/kg,具备快速充电能力:5分钟内可从5%充至60%,8.5分钟内可充至80%。10月14日,辉能科技首发“100%硅复合阳极”电池系统,该系统在能量密度和充电效率方面超越传统锂离子电池,提出了快速充电解决方案,旨在应对电动车行业面临的充电基础设施不足和二手车残值问题。根据德国莱茵实验室的数据,该电池系统在5分钟内可将电量从5%充至60%,8.5分钟充至80%,其体积能量密度达到749Wh/L,重量能量密度为321Wh/kg,预计年底最高可提升至823Wh/L和355Wh/kg。
8月28日,鹏辉能源发布第一代固态电池技术及未来研发路线,该产品可在-20℃至85℃的宽温域内稳定工作,能量密度达到280Wh/kg,循环寿命为600次后,容量还能保持在90%以上,安全性和能量密度优于传统锂电池。
8月28日,中创新航固态电池等全场景新品发布,此次重磅推出的“无界”全固态电池技术能量密度高达430Wh/kg,容量超过50Ah,同时在电池运行压力、寿命、功率方面均取得重要突破,计划于2027年小批量装车,2028年量产。
10月13日,天能电池发布“磐石”系列固态电池,该产品由天能自主研发、适配高性能电动摩托。“磐石”系列固态电池,48V40Ah款,全速续航里程≥130km;300Wh/kg能量密度、1500次常温循环,800次高温循环;20min,能够充至80%。在低温-40℃下性能表现良好。
11月1日,力神电池所属天津力神聚元新能源科技发布半固态电池新产品,该电池具有高能量密度、突出的安全性和优异的低温性能,可以通过针刺等极限安全测试,可应用于手机、平板、笔电、充电宝等产品。
11月7日,太蓝新能源发布无隔膜半固态25Ah锂离子电池,具备3C快充、4C放电能力,循环寿命表现良好,25℃时循环大于1032圈,容量保持率87%;45℃时,循环大于1066圈,容量保持率83%。
11月15日,欣界能源发布全球首款高能量锂金属固态电池“猎鹰”。该款新产品,以其高能量密度以及独特的HICORE固态电解质技术和界面定向调控TIE技术,成功实现eVTOL续航里程倍增,为低空经济的商业化落地提供助力。目前,该产品已率先应用于eVTOL领域,于11月1日成功搭载亿航载人eVTOL,公证续航时长高达48分10秒。
技术突破
青岛能源所:硫化物电解质研究取得新进展
4月10日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所发布消息称,研究所先进储能材料与技术研究组在硫化物电解质研究取得新进展,解决了硫化物全固态电池叠层工艺的行业痛点及瓶颈问题,打通了硫化物全固态电池的大型车载电池制作工艺的最后一道难关,在硫化物软包电池叠片技术上取得关键性突破。
青岛能源所:超薄硫化物固态电解质膜
中国科学院青岛生物能源与过程研究所公布了一项固态电池的技术突破,在崔光磊研究员带领下,董杉木研究员、胡磊博士等利用熔融黏结技术,干法制备出具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜,其优异的力学性能、离子电导率以及应力耗散特性可有效抑制电池内部应力不均导致的机械力失效。研究成果以“Fusion Bonding Technique for Solvent-free Fabrication of All-solid-state Battery with Ultra-thin Sulfide Electrolyte”为题发表在Advanced Materials上。
青岛能源所:全固态锂电池正极实现根本问题解决
中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员、鞠江伟副研究员等开创性设计出均质化正极材料,颠覆了全固态锂电池复合正极的范式,从根本上解决了与正极非均匀性相关的瓶颈,制备出兼具高能量密度和长循环寿命的全固态锂电池。相关研究成果以“A cathode homogenization strategy for enabling long-cycle-life all-solid-state lithium batteries”为题发表在Nature Energy上。
中国科学技术大学马骋教授:新型硫化物固态电解质,解决成本问题
中国科学技术大学马骋教授开发了一种新型硫化物固态电解质。这种固态电解质在展示硫化物固态电解质固有优势的同时,实现了其它硫化物固态电解质所无法达到的极其低廉、适合商业化的成本。该成果以“A Cost-Effective Sulfide Solid Electrolyte Li7P3S7.5O3.5 with Low Density and Excellent Anode Compatibility”为题发表在国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition上。
恩捷股份:全固态硫化物电解质膜产品
恩捷股份控股子公司湖南恩捷与中南大学技术团队持续联合开发,成功研发出全固态硫化物电解质膜产品。此款全固态电解质膜产品在薄度、离子电导率、机械强度等方面具有显著优势,薄度最低可小于30μm,室温下其离子电导率可达2mS/cm,属行业领先水平。针对该款全固态硫化物电解质膜产品,恩捷股份攻克了诸多技术难点,首先在于超薄、自支撑、柔性的硫化物基固态电解质薄膜的稳定连续化制备;其次,对电解质膜湿法成膜工艺的粘结剂与溶剂的选择也极具挑战。在成果转化方面,目前恩捷该全固态硫化物电解质膜产品已完成实验室技术定型,可小批量制备8cm×10cm超薄独立自支撑电解质膜片,目前正加快向卷对卷连续化电解质膜中试生产推进。同时,该产品正广泛接受国内外头部电池企业验证中。
青钠科技:超稳定全固态聚合物钠金属电池
青钠科技技术团队联合江南大学陈苏莉教授科研团队,成功开发出“一种硼基共价有机框架(BCOF)网络增强的高钠离子选择性聚合物复合电解质(BSCPE)”和“一种氮化硼纳米片增强的高钠离子选择性阻燃复合凝胶电解质(AT-FCGE)”,兼具高离子传导率、高钠离子迁移数和良好界面兼容性,成功实现了高稳定固态钠金属电池。该电池具有极高的界面稳定性和极佳的长循环性能:循环寿命超过8800小时(365天),且容量保持率高达81.2%。
三金锂电:一种更稳定、更安全、更长效的高镍三元前驱体材料
针对市场上关于固态电池存在的正极材料开裂、电极与固态电解质接触不良、材料高温分解等问题,江苏三金锂电科技有限公司正式推出一款为固态电池量身开发的D系列产品—D392(一种更稳定、更安全、更长效的高镍三元前驱体材料),通过元素掺杂、结构调节等优化措施,为固态电池应用场景提供理想的综合性解决方案。
太蓝新能源:无隔膜固态锂电池技术
太蓝新能源与长安汽车联合发布“无隔膜固态锂电池技术”,在行业内首推锂电池“减材制造”理念,实现了极片复合固态电解质层隔膜功能替代,离子电导率大于1.5mS/cm,并可卷绕。
政府动态
国新办:加全固态电池技术攻关
1月19日,国新办在工业和信息化发展情况新闻发布会上表示,要支持企业开展联合创新,加大车用芯片、全固态电池、高级别自动驾驶等技术攻关,进一步提升产品市场竞争力。
中国全固态电池产学研协同创新平台(CASIP)成立
1月21日,由多位院士专家,多家领军企业、知名高校、研究机构,以及多个地方政府联合发起的中国全固态电池产学研协同创新平台(CASIP)正式成立。
国务院国资委:半固态电池入选《中央企业科技创新成果产品手册》
为加快中央企业科技创新成果应用推广,加速科技成果向现实生产力转化,培育发展新质生产力的新动能,国务院国资委组织开展科技创新成果征集遴选工作,经企业推荐与专家评审编制形成《中央企业科技创新成果产品手册》(2023年版),力神360Wh/kg半固态电池成功入选。
我国或将投入约60亿元用于全固态电池研发
据中国日报从多方信源获悉,我国或将投入约60亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。报道称,多位知情人士确认,此项行业内史无前例的项目由政府相关部委牵头实施鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发。据悉,该项目经过严格筛选后,最后具体分为七大项目,聚焦聚合物和硫化物等不同技术路线。
国家自然科学基金委员会:对固态电池研发予以资助
2月26日,国家自然科学基金委员会发布《关于发布超越传统的电池体系重大研究计划2024年度项目指南的通告》。通告表示对于探索性强、选题新颖、前期研究基础较好的申请项目,将以培育项目的方式予以资助,研究方向包括高比能长寿命高安全的全固态电池等。
工信部:固态电池等新一代动力电池标准预研
6月21日,工信部印发《2024年汽车标准化工作要点》,聚焦前沿技术领域和新型产业生态,围绕固态电池、电动汽车换电、车用人工智能等新领域,前瞻研究相应标准子体系,支撑新技术、新业态、新模式创新发展。开展动力电池耐久性、规格尺寸、回收利用等标准制定,以及固态电池、钠离子电池等新一代动力电池标准预研,提升动力电池性能水平。
北京市:加快固态电池技术攻关
北京市相关部门印发《北京市促进低空经济产业高质量发展行动方案(2024-2027年)》,指出要加快固态电池、高功率密度航空电机、高效电控系统、混电推进系统等技术攻关。
北京市经信局:鼓励围绕半固态/全固态电池等技术开展示范应用
北京市经济和信息化局正式印发《北京市新型储能产业发展实施方案(2024—2027年)》。鼓励昌平区、房山区和北京经济技术开发区等示范区围绕半固态/全固态电池、液流电池等高安全性储能技术路线和储能系统安全技术开展示范应用。
郑州市:针对固态电池等重大项目给予累计最高6000万元资助
郑州相关部门发布《郑州航空港经济综合实验区关于促进锂电新能源产业发展的若干措施(征求意见稿)》公开征求意见,指出针对锂电池、固态电池及储能电池、绝缘栅双极型晶体管、金氧半场效晶体管、数字信号处理等关键元器件的重大项目,可给予累计最高6000万元资助。
青海省人民政府:谋划布局储能和固态电池等未来产业
青海省人民政府发布了《青海省推动工业绿色转型实施方案》的通知,强调了固态电池等关键技术的发展。该方案提出了延链补链强链的行动计划,旨在推动战略性新兴产业实现规模化倍增,提升新能源、新材料和新一代信息技术等绿色低碳产业的比例。此外,还将谋划布局储能和固态电池等未来产业,促进战略性新兴产业的融合、集群和生态发展,力争形成新能源、新材料和数字经济的千亿产业集群。
重庆市:支持发展低空经济领域,探索发展固态电池等技术应用
重庆市在固态电池领域出台了新政策《重庆市推动低空空域管理改革促进低空经济高质量发展行动方案(2024—2027年)》,该文件支持高校、科研机构、重点企业等积极发展低空经济领域,探索发展固态电池、钠/镁离子电池、超级电容储能、飞轮储能等技术应用。
参考来源:
各企业官网/官微、工信部、国新办、国家自然科学基金委员会、国务院国资委、各省市政府官网、各省市融媒体中心、中科院青岛能源所、中国日报等
(中国粉体网编辑整理/苏简)
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