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理想丰满,现实骨感,固态电池如何跨越“产业化”鸿沟?
高工锂电·2025-07-15 18:51

固态电池技术现状与挑战 - 行业对固态电池技术潜力期望巨大,但面临产业化与成本严酷现实,需跨越技术鸿沟[1] - 技术路线百家争鸣,无绝对优势路径,重心从材料科学转向生产工程攻坚[2] - 固-固界面问题被视为头号挑战,产业采取材料体系迭代与界面工程双线作战[2] - 性能目标诱人(400-500Wh/kg),但关键原料高成本制约商业化进程[2][3] 技术路线与工程突破 - 主流技术路线包括氧化物、硫化物、聚合物及新兴MOFs材料[2] - 工程化难题聚焦界面不稳定、干法工艺放大、超薄电解质膜制备等[2] - 容百科技正极材料进展:8系容量190mAh/g,9系单晶达225mAh/g并近吨级出货[11] - 赣锋锂业突破硫化物/氧化物路线:硫化物电解质离子电导率≥6mS/cm,氧化物达1.5mS/cm并实现千吨级量产[14] 材料创新与性能指标 - 正极材料短期以高镍三元为主(NCM811比容量超200mAh/g),长期看好富锂锰基(理论350mAh/g)[6] - 界面优化技术包括表面包覆、梯度结构、纳米化设计等,使体积变化<1%[6] - 厦钨高镍材料性能:Ni95在55℃下首放容量230mAh/g,循环稳定性优异[18] - 蓝廷新能源创新MOFs材料:Zr基MOF提升循环稳定性,Ag基MOF改善倍率性能[25] 产业化进程与产能布局 - 中国短期聚焦半固态,长期布局硫化物路线;日韩欧美设定2025-2030年400-500Wh/kg目标[7] - 恩捷股份硫化物电解质:离子电导率最高16mS/cm,膜厚控制60-150µm,2025年建百吨级产线[21][22] - 赣锋锂业实现20µm锂合金带量产,电芯通过多项安全测试[14][15] - 容百科技规划:2025年电芯样件容量225mAh/g,2027年提升至230mAh/g[11] 新兴材料与工艺创新 - MOFs材料在电极/电解质改性中发挥重要作用,蓝廷新能源已实现部分MOF量产[25][26] - 离子液体(ILs)应用:电导率10⁻³~10⁻² S/cm,可优化界面并增强热稳定性[25] - 厦钨开发连续化硫化锂制备技术,解决硫化物电解质成本高难题[18] - 干电极技术、极片致密度、电解质膜工艺成为制造工艺关键卡点[11]