中国科研团队在全固态电池领域的技术突破 - 中国科学院黄学杰团队研究成果可使固态电池在充放电时形成动态自适应界面，使软包电池在300次循环后容量保持率高于70%，并支持5C充放倍率[2] - 中国科学院金属研究所团队通过分子尺度创新设计聚合物材料，使一体化柔性电池在弯折20000次后性能几乎无衰减，复合正极能量密度提升86%[2][16] - 清华大学张强团队开发新型含氟聚醚基聚合物电解质，使无负极软包电池重量能量密度达604Wh/kg，体积能量密度达1027Wh/L，约为当前最强液态锂电池的两倍[12][14] 全固态电池核心技术挑战 - 固-固界面难题是全固态电池面临的主要挑战，锂金属负极与固体电解质界面易生成孔洞导致接触失效和性能衰减[5][7] - 界面问题会引发电学灾害和机械灾害，包括离子通道阻断、内阻上升、锂枝晶生长刺穿电解质导致短路[9][10] - 行业专家认为界面问题是固态电池三大问题之首，也是最难解决的核心问题[7] 技术解决方案与路径 - 黄学杰团队的DAI技术引入碘离子形成富碘界面，能自动填充缝隙孔洞，原位生成功能性碘化锂富集层[10] - 清华大学采用原位聚合技术，将液态单体前驱液注入电池后加热引发聚合，直接在电极表面形成固态电解质以消除孔隙和高界面阻抗[14] - 中科院金属所团队在聚合物电解质主链上同时安装乙氧链和短硫链两种功能模块，通过80℃加热使界面贴合度从点接触升级为面接触[16] 产业化进展与规划 - 丰田汽车计划2027-2028年将配备全固态电池的电动汽车推向市场，其固态电池车型续航将超过1000km，快充时间约10分钟[18][19] - 丰田与出光兴产合作突破全固态电池量产技术瓶颈，并与松下控股投资5000亿日元建设10GWh产能的电池工厂，计划2026年试生产、2027年量产[18] - 专家预估从论文爆点到大规模量产需5-8年时间，2030年实现大规模量产属于较快进度[5] 成本与商业化前景 - 硫化物电解质材料成本远高于氧化物，当前硫化物材料价格约5000万元/吨，而氧化物已降至50万元/吨以内，成本差异显著[21] - 行业观点认为半固态电池可能取代全固态电池成为折中技术方案，全固态电池可能仅限于高端应用而不会成为主流[21][23] - 固态电池的界面问题、制造成本和制造工艺等挑战尚未达到工程化成熟阶段，技术竞赛才刚刚开始[23]

技术突破核心 - 开发出一种阴离子调控技术 能够在电极和电解质之间形成一层全新的富碘界面 [3][4] - 该界面能主动吸引锂离子流动 像流沙一样自动填充微小缝隙和孔洞 实现自适应的紧密贴合 [3][4] - 此项技术一举突破了全固态电池走向实用的最大瓶颈 使界面接触不再依赖外部加压 [3] 技术优势与性能 - 基于该技术制备的原型电池在标准测试条件下循环充放电数百次后 性能依然稳定优异 远超现有同类电池水平 [4] - 该技术制造更简单 用料更省 还能让电池更耐用 [4] - 采用此技术未来可制造能量密度超过500瓦时/千克的电池 使电子设备续航时间有望提升两倍以上 [4] 行业影响与专家评价 - 全固态金属锂电池被誉为下一代储能技术的圣杯 但此前因需外部设备持续施压导致电池笨重难以实用 [3] - 专家评价该研究从本质上解决了制约全固态电池商业化的关键瓶颈问题 为实现其实用化迈出了决定性一步 [4] - 传统技术需施加超过5兆帕（相当于50个大气压）的外力维持界面稳定 而新技术从根本上改变了这一困境 [4] 应用前景 - 此项突破将加速高能量密度全固态金属锂电池的发展 [4] - 未来该技术有望在人形机器人 电动航空 电动汽车等领域大显身手 带来更安全高效的能源解决方案 [4]

全固态电池产线建设进展 - 韩国SK On全固态电池试点工厂正式启用 占地面积4628平方米 将重点开发硫化物系全固态电池和固态锂金属电池[3] - 中创新航完成能量密度430Wh/kg全固态电池产线建设 并规划从半固态到全固态的推进路线 配套产线将于今年投入运营[7] 技术开发与性能目标 - SK On计划2029年实现全固态电池商业化 较原目标提前一年 现阶段开发能量密度800Wh/L电池 未来目标提升至1000Wh/L[3] - 中创新航半固态电池能量密度达350Wh/kg 采用固液混合电解质 耐温200℃ 支持10C以上持续放电 计划2026年应用于eVTOL飞行器[7] - 中创新航全固态电池能量密度达430Wh/kg 单体容量50Ah 低压运行低于1MPa 采用电导率超过10mS/cm的高导锂固态电解质 计划2027年装车应用[7] 核心技术突破 - SK On应用自主研发温等静压技术 在25-100℃环境对电极施加均匀压力 提高电极密度与电池性能[3] - SK On通过优化活性物质与导电剂配比降低电极内阻 改善电极与固态电解质界面结合状态 降低界面电阻 提升充放电稳定性与循环寿命[4] - 中创新航采用独创"顶流"极耳结构将阻抗降低50% 有效控制高功率放电时的温升[7] 合作与研发进展 - SK On与Solid Power持续深化全固态电池联合研发 去年与汉阳大学合作开发锂金属负极保护膜技术 将硫化物系全固态电池寿命提升3倍[3][4] - 中创新航强调是国内最早推出400Wh/kg级别混合固液电池技术的企业 即将成为全球首批实现该级别电池量产的企业之一[8]

SK On全固态电池产线进展 - 韩国第三大电池制造商SK On位于大田的全固态电池产线正式竣工 标志着公司从实验室研发阶段迈入客户验证阶段 [3][4] - 公司将原定2030年的商业化目标提前至2029年 提出初期能量密度达到800Wh/L 远期冲击1000Wh/L的性能指标 [4] - 研发聚焦硫化物基全固态电池 采用温等静压工艺提升能量密度和电池寿命 并通过独特电芯设计解决生产效率问题 [5] 技术路线与合作伙伴 - 大田产线以美国Solid Power科罗拉多工厂为蓝本 由Solid Power负责设计和安装 [5] - 双方合作始于2021年 2024年深化至电芯设计授权、制造工艺授权、产线安装及电解质供应 [5] - 产线面积达4000余平方米 规模小于三星SDI 2022年建设的6500平方米试生产线 [6] 三星SDI技术进展 - 三星SDI在2022年建设韩国首条全固态电池试生产线"S-Line" 并提出2027年量产目标 [6][7] - 自2023年起向宝马等整车厂商交付B样品 进入量产前最终验证阶段 [8] - 采用硫化物体系与"无负极"设计 目标能量密度900Wh/L 研发重点转向辊压工艺以提升可扩展性 [9][10] LG新能源技术策略 - LG新能源计划2025年建设试生产线 2030年实现商业化 采取稳健策略 [11] - 研发模式强调开放式创新 与美国加州大学合作开发"微硅负极"技术解决快充与寿命难题 [11] - 以硫化物体系为主 同时保持高分子和氧化物体系研发 同步推进无负极路线 [12] 韩国政府产业支持 - 韩国政府计划到2028年投入1824亿韩元 支持硫化物、高分子和氧化物三条全固态技术路线 [13] - 政策意图明确要求保持在全球下一代电池产业中的主导地位 无论哪条技术路径率先突破 [14]

全固态电池商业化应用进展 - 全固态电池已在穿戴电子、医疗设备、烹饪设备等强调精密、小巧、安全、稳定的设备中试水应用[1][4] - 相比于2027年初步实现全固态电池的量产目标 微小场景成为商业化落地最快的应用场景[2] 三星全固态电池技术路线 - 三星开发全固态电池"Dream Battery" 最快2024年四季度搭载智能戒指面市[2] - 当前能量密度200Wh/L 规划2025Q4提升至360Wh/L并应用于第二代Galaxy Ring 2026Q4达400Wh/L扩展至Galaxy Buds 2027年应用于智能手表[2] 全固态电池技术挑战 - 电芯越大固-固界面越难控制 2024年末业内全固态电池集中在20Ah水平 最大不超过40Ah[4] - 比亚迪和一汽研制容量超过60Ah的全固态电池 模组系统集成需在外部施加10~20MPa压力以保证稳定[4] - 微小场景采用纽扣电池规避技术难点 高能量密度和安全优势得以显现[4] 全球企业应用案例 - 日本Maxell全固态电池产品PSB401010H应用于无线烹饪温度装置 尺寸10.5mm×10.5mm×4.0mm 容量8mAh 电压2.3V[5] - 电池满足超100℃环境工作需求 经250℃回流焊工序后容量和负载特性未劣化[5] - 英国Ilika Technologies开发毫米级全固态电池用于神经刺激装置和血压传感器 在美国完成医疗用Stereax生产线安装[5][6] - 国内屹锂科技2024年实现2Ah及5Ah全固态电池软包电芯研发 能量密度410Wh/kg 循环寿命2000次以上 电解质离子电导率17ms/cm[6] - 屹锂科技小Ah电池在消费电子领域商用 覆盖智能手环、耳机、手表等穿戴设备 规划未来5年建设26GWh产能[6] 医疗领域应用优势 - 毫米级固态电池具有小尺寸、高能量密度和长寿命特点 为微型医疗设备提供安全可靠电源解决方案[6] - 有助于延长设备使用寿命并提高患者舒适度 在微型医疗器械领域发展前景可观[5][6]