美國實驗室宣布新工藝將大幅提高固態電池性能【附我國固態電池研發現狀及市場預測】

6月7日，美國橡樹嶺國家實驗室宣布，他們開發出一種加工工藝，可改善固態電池電解質的微觀結構，大幅提升其性能，有助于研制出實用化的固態電池。對比實驗顯示，在室溫下開展的單軸壓制工藝會在產品中產生約12%的孔隙，而新工藝幾乎不產生孔隙。由于孔隙會妨礙離子流動，新工藝產品的電導率在室溫下比單軸壓制產品高出約1000倍，在較高溫度下高出約10倍。此外，電解質的臨界電流密度提升了約50%，意味著它能耐受更強的工作電流而不發生故障。研究論文已發表在《美國化學學會·能源通訊》雜志上。

(資料圖片僅供參考)

固態電池是指采用固態電解質的鋰離子電池。與傳統鋰電池相比，全固態電池最突出的優點是安全性。固態電池具有抑制鋰枝晶、無界面副反應、無電解液泄漏、高溫性能好、無氣脹的特性。

我國固態電池產業研發歷程

中國關于固態電池的研究至少可以追溯到20世紀70年代，當前市場出于對鋰供應短缺的擔憂，再加上出于對高能量密度和高安全性電池的追求，各國企業進入軍備競賽階段，加注研發固態電池。

我國固態電池行業主要企業量產規劃情況

目前，全固態電解質鋰動力電池存在的技術難點問題包括固態電解質材料的鋰離子電導率偏低問題、固/固界面接觸性和穩定性差問題、金屬鋰的可充性問題等。下圖是我國固態電池技術比較先進的企業量產時間表：

我國固態電池產業發展趨勢預測

中國固態電池市場與這消費、動力、儲能三大領域的鋰電池需求量及固態電池在這三個領域的滲透率息息相關。2027年中國鋰電池產量有望超過1200GWh。結合業內對固態電池滲透率預測情況，前瞻測算得2027年中國固態電池市場空間約為26GWh。

光大證券指出，全固態電池規模化量產尚需5-10年，當前全固態電池還有離子電導率低導致性能變差、成本高昂等缺點有待解決。光大證券預計固態電池將優先從高端應用市場開始商業化，例如無人機、醫用等領域，逐步向動力及消費電池領域擴展。

前瞻產業研究院分析道，固態電池下游需求包括消費電池、動力電池、儲能電池三大領域，隨著高端市場應用市場規模的不斷擴大，未來還將會有更多企業追逐全固態電池市場份額，全固態電池市場市場格局競爭還將進一步加劇。

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