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固态电池将与液态电池长期共存互补2025年04月23日 来源:
中国石化报 作者:
随着市场对高性能电池的需求不断增长,固态电池作为一项颠覆性技术,吸引了大量资金和技术投入,但目前仍处于产业化初期阶段,在固态电池的材料、构造、加工等方面依然有诸多问题亟待解决。 固态电池面临的挑战主要有以下方面:一是固-固界面接触时,存在内阻较大,循环性能、倍率性能差等问题;二是加工工艺难度大,如硫化物固态电解质对生产环境要求苛刻,需要隔绝水和氧气,同时涉及薄膜沉积等与现有液态锂电池完全不同的生产工艺,电芯工艺放大及大规模量产技术尚未解决;三是固态电解质成本高,固态电池生产过程成本占比超过50%,而目前液态锂离子电池生产过程成本占比仅为20%~30%。 由于全固态电池仍面临技术和成本等问题,因此半固态电池作为过渡技术,循环、倍率、低温性能可满足实用化需求,与现有锂离子电池体系兼容性高,能利用现有生产线,率先迎来规模量产和应用。半固态电池在降低电解液含量的同时引入固态电解质,部分提升了安全性,但也导致倍率性能变差问题,需要通过添加导电剂和调控电解质配方等方式弥补材料性能缺陷。 未来5~10年是固态电池发展的关键窗口期。固态电池技术将朝着大容量、大型化、稳定性、安全性等方向发展。在技术层面,重点解决固态电解质的锂离子电导率偏低、固-固界面接触性差、稳定性不足、金属锂易导致枝晶生长等问题。如果固态电池能够解决界面工程和规模化生产难题,跨越从实验室到量产的技术与成本鸿沟,则有望引领电动汽车、储能系统进入新纪元,形成万亿元级市场。固态电池的发展路径可能呈渐进式,与液态电池长期共存互补:液态电池主要应用于对成本敏感、对能量密度和安全性要求相对较低的领域;固态电池则在对安全性、能量密度要求极高的领域更具竞争力,两者发挥各自的优势,应用于不同场景,满足多元化市场需求。
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