随着全球新能源汽车市场的蓬勃发展,动力电池技术成为各大车企争相角逐的核心。尤其是固态电池,以其显著的单位体积内的包含的能量、安全性和循环寿命,被视为未来动力电池领域的革命性突破。根据深圳市比亚迪锂电池有限公司CTO孙华军在中国全固态电池创新发展高峰论坛上的透露,预计到2024年,比亚迪将下线Ah的全固态电池,计划在2027年启动该电池的批量示范装车应用,并预计在2030年后实现大规模应用。
不仅比亚迪,全球众多车企和电池制造商也积极布局固态电池领域。例如,广汽集团已初步打通全固态电池的生产流程,计划于2026年在其昊铂车型上搭载固态电池。宁德时代和华为等科技巨头正在加大研发力度,华为的固态电池专利已获得初步审查,这表明其在该领域的雄心。国际市场上,丰田、日产、三星等企业也在紧锣密鼓地推进固态电池的研发,其中三星计划于2027年开始大规模生产其固态电池,续航里程超过966公里,充电仅需9分钟,电池使用寿命可达20年。
然而,尽管固态电池受到广泛期待,其产业化进程仍面临技术瓶颈和成本高企的挑战。首先,固态电池中的电极与电解质之间的界面接触阻抗较高,影响锂离子的传输效率,这直接影响了充放电性能和功率输出。同时,目前的固态电解质离子电导率普遍低于液态电解质,在高功率应用上存在一定局限性。中国科学院院士欧阳明高提出,固态电池的技术进展将分为三个阶段,预计第一代基于硫化物电解质的全固态电池将于2025至2027年实现量产,单位体积内的包含的能量达到400瓦时/公斤,后续的产品单位体积内的包含的能量将逐步提高。
此外,成本问题也是固态电池产业化进程中的重要制约因素。固态电池所用的金属锂、硫化锂、氯化锂等高纯度材料价格昂贵,原材料成本高居不下;同时,由于生产规模尚小尚未形成规模效应,固态电池的单位成本也较高。汽车分析师王坤表示,短期内,固态电池或主要使用在于高端车型,而半固态电池有几率会成为过渡方案,未来随技术进步,固态电池的成本有望逐步降低,但大规模普及仍需时间。
政策层面上,固态电池的产业化也得到了良好支持。中国政府已将固态电池列为重点技术方向,并通过相关政策促进其研发与产业化。而在国际上,例如欧盟的《电池2030+》计划和日本对丰田的资金支持,都在推动全球固态电池技术的协作与发展。
总体来看,尽管固态电池的产业化之路充满挑战,但随技术的持续创新和资本的加大投入,其商业化应用前景日益清晰。固态电池未来有望在电动汽车、储能等领域发挥及其重要的作用,助力全球能源转型与可持续发展。王坤总结认为,在未来几年,半固态电池或率先实现商业化应用,而全固态电池的大规模普及需要更多时间。然而,随技术的不断突破,固态电池无疑将成为新能源汽车行业助力发展的重要动力。
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