2024中国电池展2024年固态电池要爆发了

2024中国电池展2024年固态电池要爆发了

　　 过去的一年，动力电池在材料、结构上的创新，成为行业发展的“主旋律”。电池一体化、车企自研、高性能电池技术都是行业发展的“关键词”。进入2024年，动力电池的竞争将更加激烈化。

　　 尽管过去数年里，日本似乎在电动车领域的发展有些“滞后”，特别是像丰田那样执着于拥有技术壁垒的氢能源，导致其远远落后于中美。不过，2023年以来，日本正在电动车核心部件的动力电池上寻求突破，纷纷押注下一代电池技术-液态电池固态电池。

　　 近日消息，液态电池麦液态电池赛尔(液态电池)开发出了圆柱形全固态电池，其容量达到200毫安时，是传统的陶瓷封装型(液态电池)容量的25倍。除了麦液态电池赛尔，丰田、松下液态电池均加快了固态电池领域的布局与技术开发，甚至对外宣告了相关的上车计划液态电池层面，日本也在积极推动固态电池技术的研发和应用。

　　 然而，尽管固态电池技术已经是当前全球动力电池领域的研究热点之一，但鉴于技术难题和高昂成本，未来一两年内半固态电池或将成为电池技术创新和应用的重要发展方向。

　　 如今，续航能力是电动车的掣肘之一，可谓“阿喀琉斯之踵”。而目前电动车的续航要受电池技术的限制，尤其是传统锂电池的能量密度较低，致使续航里程相对较短。

　　 通过研究发现，锂电池的能量密度主要取决于工作电压和正负极材料比(克)容量，即电压越大、比容量越大则能量密度越高。同时，液态锂电池电压极限是4.3V，基于目前液态锂电池的材料和使用安全性所限，锂电池的工作电压一般在4.2V以内，很难有所提升。从能源密度、性能等指标来看，液态锂电池正负极已然面临天花板。

　　 最近几年，刀片电池、弹匣电池、龙鳞甲电池、麒麟电池……相关电池技术层出不穷，但这些技术都是从工程学层面进行的试解决物理学瓶颈的典型尝试。然而，物理学界限往往很难用工程学组合来进行弥补，甚至在很多时候都不是一个数量级的较量，仅仅是一种“好的技术方案”“好的工程思维方式”，远不能替代真正划时代意义的电池。

　　 从技术演进的角度来看，将液态电解液更换为固态电解质材料将成为下一个重要发展方向。固态电池结构不含有任何低闪点、易燃的有机溶剂，其固态电解质具备一定的厚度和机械强度，对枝晶的产生存在一定的遏制作用。

　　 相对液态锂电池，固态电池采用更高比容量材料作为正负极，通过采用负极金属锂，正极高电势材料，电化学窗口可以达到5V以上。同时，锂的比容量高达mA·h/g，是石墨的10倍。在未来，正极的开发中也会使用到富锂锰基这类高比容量的材料。

　　 总结而言，固态电池的独特优点主要体现在：一是能量密度高，几乎是传统锂电池的2倍，固态电池的整体结构与传统锂离子电池相似，充放电方式也大同小异，但因为没有液体，所以电池内部更紧密，体积更小，能量密度增加;二是充电速度比锂离子电池快;三是寿命更长，低温非常蓄电池使用寿命，确保电动车续航;四是高温性能好，在高温下稳定，安全性更高。

　　 根据研究机构的数据，300Wh/kg对于液态锂电池是一个接近极限值的门槛，而固态电池能量密度可以超过400Wh/kg，甚至可以提升至0Wh/kg。这将使电动车的续航里程得到大幅提高。

　　 因此，动力电池行业亟待一场革命性的技术突破，而固态电池是重要的解决方案之一。

　　 2023年，在固态电池方液态电池和科研机构已有一定的研究与应用进展液态电池是固态电池积极推动者，比如丰田、日产、松下等。

　　 2023年2月，日产宣布已经成功开发出全固态电池，目标是2025年开始试生产。日产这一声蒸馏水电池