近日,华为在电池技术领域取得了一项重大突破,公布了一项名为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》的新专利。这一创新技术有望解决传统液态锂离子电池衰减严重的技术瓶颈,为电动汽车(EV)和储能等领域带来革命性的变化。
华为的这项新专利揭示了其硫化物固态电解质材料的制备方法,该材料被设计用于锂离子电池中,显著提升了电池的性能。专利描述中指出,这种掺杂硫化物材料的应用使得锂离子电池具备了以下特点:
1. 高能量密度:相比传统液态电池,固态电池的能量密度更高,可以容纳更多电能,从而提升电池续航能力。
2. 高安全性:固态电解质不易燃,降低了电池起火的风险,提高了电池的安全性。
3. 长循环寿命:固态电池的循环寿命更长,能够承受更多次的充放电循环,延长了电池的使用寿命。
4. 高稳定性能:电池在充放电过程中表现出更高的稳定性,不易发生性能衰减。
这项新技术尤其针对了液态锂硫电池体系中多硫化物(LiSx)穿梭导致容量衰减严重的问题。多硫化物的穿梭效应是液态锂硫电池难以克服的技术障碍,它会导致电池容量快速下降,影响电池的循环性能和寿命。
华为的新专利通过使用硫化物固态电解质,有效地解决了这一难题,为液态电池的升级换代提供了技术支撑。
固态电池技术被认为是电池领域的一项颠覆性技术。目前,全固态电池主要包括聚合物、氧化物和硫化物三种体系,而硫化物全固态电池以其高能量密度、快速充放电、优异的低温性能以及高安全性、长寿命等优势,被视为未来电池技术发展的一个重要方向。
华为的这项新专利发布,不仅展示了其在固态电池技术上的创新成果,也为全球电池技术的发展提供了新的思路和可能。随着技术的不断成熟和应用推广,固态电池有望在未来几年内实现商业化,为电动汽车和储能行业带来前所未有的发展机遇。
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多家车企布局固态电池技术
除了华为外,业内多家车企也已经布局固态电池技术。
今年8月,比亚迪(002594)提出一项全固态电池发明专利申请。专利摘要显示,该电池为交错层叠的结构形式,负极片与正极片之间包括固态电解质层。电池的最外层设计为陶瓷层,利用陶瓷层自身良好的刚性和硬度,使电池在等静压过程中承受较大的压力时,能保证均匀地受力,使得压面平整,不易使外包装膜破裂,且在后续的拘束加压过程中不会使电池撕裂,电池将具有良好的首效和循环性能。
今年4月8日,上汽集团旗下智己汽车称,发布业内首款搭载“超快充固态电池”新车型——智己L6,并开启预售。该款电池为行业首款准900V“超快充固态电池”,容量为133KWh,续航里程可超1000公里。
不过,由于业内对固态电池尚无统一的标准界定,智己汽车声称的业内首款搭载“超快充固态电池”新车型的说法,引发了质疑。
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固态电池产业化日益加快
10月26日,江西于都500MWh全固态电池量产线正式投产,全固态电池产品也随之发布;
10月25日,中科固能-硫化物全固态电解质生产基地项目开工仪式在江苏溧阳正式举行,项目预计12月下旬建成完工并试线投产;
10月17日,北京纯锂新能源在兰考县行全固态电池量产下线仪式,50Ah全固态电池已研发完成并量产下线;
10月17日,北京卫蓝高性能固态锂离子电池量产建设项目正式开工;
10月12日,哈密浩辰星辉8GWh固态电池项目开工奠基仪式在哈密高新技术产业开发区举行。
今年以来,多家电池产业链企业、科研机构在核心工艺、产品研发、项目布局等维度持续取得进展。从各大龙头企业研发或项目进度看,2025年半固态电池有望实现量产并开始批量装车;到2027年全固态电池将实现小批量量产;而到2030年则有望实现全固态电池的批量装车。
有研究机构预测认为,2024年将是固态电池产业发展的一个重要节点,年内有望实现(半)固态电池的大规模装载应用,预计全年装机总量将历史性地突破5GWh大关。
此外,有研究数据表示,预计到2030年,全球固态电池出货量将达到614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右,市场规模将超过2500亿元,主要为半固态电池。预计全固态电池大规模的产业化时间节点将在2030年左右。