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在能源转型的浪潮中,电池技术的进步无疑是推动变革的关键力量。近日,根据“晚点Auto”的报道,宁德时代在全固态电池领域取得重大进展,不仅研发团队规模扩大至上千人,而且在技术路线和样品验证上均取得突破。
随着全球对清洁能源的需求日益增长,电池技术的发展成为了新能源革命的核心。宁德时代,作为全球领先的电池制造商,近日在全固态电池的研发上取得了显著进展。这一技术被视为锂电池的终极形态,有望彻底改变能源存储的方式。
一、宁德时代的全固态电池研发进展
宁德时代今年加大了对全固态电池的研发投入,研发团队已扩充至超过1000人。目前,公司主攻硫化物技术路线,并已进入20Ah样品试制阶段。这一进展意味着宁德时代在全固态电池的研发上已经迈出了坚实的步伐。
全固态电池样品试制通常从1Ah开始,逐步增加单个电池容量。在1Ah样品阶段,主要检测电池材料性能;10Ah样品阶段,主要检测电池单体性能;而20Ah样品阶段则意味着电池方案初步定型,进入生产技术探索阶段。宁德时代首席科学家吴凯曾在国际电池技术交流会上表示,公司已建成10Ah全固态电池性能验证平台,并在正负极材料、工艺和制造设备上取得技术进展。
二、能量密度的大幅提升
宁德时代目前的方案能将三元锂电池的能量密度提升至500Wh/kg,比现有电池提升40%以上。这一能量密度的提升,将使得电动车的续航里程得到显著增加,同时也为智能手机等便携设备带来更长的续航能力。
三、技术挑战与解决方案
尽管全固态电池在能量密度上具有明显优势,但其在充电速度和循环寿命上还未达到预期。宁德时代面临的技术挑战包括正负极与固态电解质间的接触问题、锂枝晶的形成、硫化物电解质的化学稳定性以及生产制造的困难。
针对这些挑战,宁德时代已经找到了一些解决方案。例如,通过多层材料包裹正极的技术,提高结构稳定性;使用自研的粘结剂维持离子流动性;以及通过设备施加高达500Mpa的压力,确保固态电解质与固体正负极接触紧密。此外,宁德时代还提出了解决锂枝晶问题的新思路,使用可以灵活改变体积性状的材料自动填充可能滋长锂枝晶的缝隙。
四、宁德时代的技术路线选择
在技术路线选择上,宁德时代选择了与丰田汽车类似的硫化物路线。硫化物电解质的锂离子导电率与液态相近,但易氧化产生有毒气体。宁德时代通过改进硫化物电解质,使其在-40℃露点的环境中保持稳定,降低了建造硫化物电解质产线的成本。
五、工信部的支持与行业前景
工信部为宁德时代等六家公司提供了超过60亿元的研发补贴,目标是2027年实现全固态电池的小规模量产。这一政策支持,无疑为宁德时代的研发工作提供了强有力的资金保障。
六、宁德时代的市场竞争力
宁德时代每年将一半的净利润投入研发,以期通过更好的电池技术卖出更好的价格,维持市场竞争力。尽管过去几年电池技术进步速度放慢,但宁德时代的超额投入可能会加速全固态电池的研发进程。
宁德时代在全固态电池领域的突破,不仅是技术层面的胜利,更是对未来能源革命的一次有力推动。随着技术的不断成熟和成本的降低,全固态电池有望在未来几年内实现商业化,为全球能源转型提供强有力的支持。
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