固态电池迎来突破，新能源车续航里程有望翻倍！ 根据央视新闻的报道，近期国内多个研究团队攻克全固态金属锂电池的 “卡脖子”难关，可以让100千克的电池续航里程突破1000千米的天花板，续航里程直接翻倍。 中国科学院物理研究所、中国科学院金属所及清华大学研究团队分别在不同领域实现突破，有望推动固态电池实现重要突破。 一旦全固态电池实现大规模量产，新能源车渗透率还将进一步提升，这将为锂电池产业链带来广阔的发展空间。 1、国内多个研究团队实现突破，全固态电池续航里程有望翻倍 近一段时间，国内多个研究团队在固态电池领域实现突破，这有望进一步加速固态电池产业化进程。 10月8日，中科院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心发布科研动态，研究团队在全固态金属锂电池固-固界面接触研究实现新进展。 中科院物理研究所研究员指导博士生张新新开发拓扑强化负极（TFA）实现宽压力耐受低体积效应金属锂负极，研究成果已经发表在国际期刊《先进材料》（Advanced Materials）。 此外，黄学杰研究员指导博士后岑官骏，提出"动态自适应界面（DAI）"，在硫化物电解质中预置可迁移碘离子，界面层保持紧密接触而且还能保持较好的离子传输能力。 9月24日，中科院官网发布文章《研究提出固态锂电池界面调控新方案》，中国科学院金属研究所科研团队在聚合物技术路线中，实现了具有分子尺度界面的一体化电极-电解质材料。 中科院团队利用聚合物分子的设计灵活性、界面适应性，制备出离子传输能力和储存能力都较好的分子尺度界面一体化聚合物材料P(EO2-S3)。P(EO2-S3)可以实现2万次抗弯折性能，当成为正极聚合物电解质时，可以在特定电位下被激活，正极能量密度可以提升86%。 该研究获得国家自然科学基金的支持，成果发表在顶尖期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。 不仅如此，清华大学官方网站日前介绍了化工系张强教授团队合作在固态电池聚合物电解质研究领域取得进展，该研究成果已经在线发布在《自然》。该团队创新设计了“富阴离子溶剂化结构”，开发了含氟聚醚电解质，显著提升了固态界面的物理接触与离子传导能力。 根据清华大学官方的介绍，该电解质构建的8.96Ah聚合物软包全电池在施加1MPa外压下，能量密度达到604Wh/kg，较当前商用的镍钴锰酸锂动力电芯能量密度提升近一倍。 2、全固态电池有望快速发展 二十一世纪以来，动力电池正极材料的快速发展，带来了锂电池产业链的迅速崛起。 当前主流的三元锂电池、磷酸铁锂电池，均属于液态电池，包含大量的电解液。带电的锂离子以电解液为介质，不断在正极材料、负极材料之间运动，进而实现了电池的充电、放电。 正因为电解液的存在，液态电池能量密度将大打折扣。此外，液态电池面临充电效率低、碰撞起火等挑战，因此科学界一直在致力于固态电池的研究。 固态电池与液态电池工作原理相同，但电解质采用了固体电解质，可以提升能量密度、减小电池体积。因此，固态电池最核心的壁垒就是固态电解质，这也是各大电池巨头努力攻关的方向。 不要小看固体电解质的生产难度，谁能率先攻克这一难关，谁就有可能重新定义庞大的动力电池产业链。固态电池电解质生产工艺比较复杂，无论是聚合物有机固态电解质，还是氧化物、硫化物无机电解质，都需要面临锂离子电导率、电极间界面阻抗等难题。 早在2010年，丰田就曾发布续航里程超1000Km的固态电池。丰田在车规级固态电池领域专利极为丰富，成为全球固态电池行业的领路人。 中国固态电池行业已经涌现宁波锋锂、江苏清陶、北京卫蓝等公司，技术路线都属于氧化物无机材料为基础的固液混合技术。2021年7月，北汽汽车和江苏清陶已推出了首辆固态电池原型车，搭载清陶第I代固态电池系统。 全固态电池大规模量产仍需要等待，中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高的预测，全固态电池产业化将始于2027年至2028年，到2030年将实现规模产业化。 近期锂电池产业链已在大规模规划固态电池产能，整个行业面临重要发展机遇。2025年以来，多家公司均透露了固态电池发展计划。上汽集团、国轩高科、蜂巢能源、孚能科技、长安汽车、亿纬锂能等多家公司已在加码全固态电池，这将促进全固态电池行业加速进入规模化量产阶段。 |
