在全球新能源汽車快速發(fā)展的浪潮中,固態(tài)電池被視為下一代動力電池的關(guān)鍵技術(shù)。近日,中國在該領(lǐng)域傳來兩項重大利好:一是首次揭示了固態(tài)電池短路的形成機(jī)制,二是全球首個全固態(tài)電池判定標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。這兩項突破不僅填補(bǔ)了國際技術(shù)空白,也為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路。
固態(tài)電池一直被譽(yù)為“下一代電池技術(shù)”的理想選擇,因其具備高能量密度、高安全性等諸多優(yōu)勢。然而,其突發(fā)性短路問題一直是商業(yè)化進(jìn)程中的巨大障礙。
近日,中國科學(xué)院金屬研究所王春陽研究員團(tuán)隊聯(lián)合國際專家,借助原位透射電鏡技術(shù),在納米尺度上首次直觀揭示了固態(tài)電池短路的起因與演變過程。這一研究成果于2024年5月20日發(fā)表在《美國化學(xué)會會刊(JACS)》上,具有劃時代的意義。
研究表明,固態(tài)電池內(nèi)部微觀缺陷會導(dǎo)致鋰金屬不均勻沉積,形成導(dǎo)電通路,進(jìn)而引發(fā)“軟短路”,最終演變?yōu)椴豢赡娴摹坝捕搪贰?/strong>。這是首次以實驗證據(jù)呈現(xiàn)這一過程,為后續(xù)技術(shù)改良提供了理論依據(jù)。
為了應(yīng)對這一難題,研究團(tuán)隊創(chuàng)新研發(fā)出有機(jī)-無機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料,該材料兼具機(jī)械柔韌性與電子絕緣性,能有效抑制鋰枝晶生長,顯著提升電池安全性與使用壽命。
這一發(fā)現(xiàn)不僅為提升固態(tài)電池的穩(wěn)定性提供了解決方案,也為大規(guī)模應(yīng)用打下了堅實基礎(chǔ)。
長期以來,固態(tài)電池領(lǐng)域存在“全固態(tài)”和“半固態(tài)”混淆使用的現(xiàn)象,給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來嚴(yán)重困擾。為徹底終結(jié)這一概念混亂,中國汽車工程學(xué)會于2024年5月22日正式發(fā)布**《全固態(tài)電池判定方法》(T/CSAE 434-2025)**,成為全球首個明確定義“全固態(tài)電池”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
新標(biāo)準(zhǔn)通過**“兩步法”檢測法則**,設(shè)定核心指標(biāo)——電池失重率<1%,明確排除液態(tài)電解質(zhì)參與的可能性,確保固態(tài)電解質(zhì)實現(xiàn)全部離子傳遞路徑。
檢測流程如下:
定性檢測:破口觀察,無液體滲出;
定量檢測:在120℃真空條件下干燥6小時,電池失重率需小于1%。
據(jù)試驗數(shù)據(jù),該方法適用于多種主流技術(shù)路線(如硫化物、氧化物、聚合物固態(tài)電解質(zhì)),誤差率低至0.3%,兼具高精度與廣泛適應(yīng)性。
這一標(biāo)準(zhǔn)的出臺,填補(bǔ)了國際技術(shù)空白,并有效規(guī)范了市場認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn),防止部分企業(yè)借“全固態(tài)”之名,行“半固態(tài)”之實,欺騙消費者。
此次標(biāo)準(zhǔn)由中汽研新能源汽車檢驗中心(天津)牽頭,聯(lián)合寧德時代、比亞迪、清華大學(xué)等超50家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)共同制定,歷時8個月完成。
據(jù)初步估算,該標(biāo)準(zhǔn)的推廣將使檢測認(rèn)證效率提升50%,市場推廣成本下降30%,顯著提高全行業(yè)規(guī)范化水平。
更重要的是,中國率先發(fā)布“全固態(tài)電池”標(biāo)準(zhǔn),搶占了全球話語權(quán),樹立了中國標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)全球固態(tài)電池發(fā)展方向的戰(zhàn)略高度。目前,日本、歐美等國家尚未出臺類似標(biāo)準(zhǔn),中國已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)上的“卡位超車”。
在技術(shù)突破與標(biāo)準(zhǔn)落地的雙重驅(qū)動下,固態(tài)電池正加速邁向商業(yè)化落地。國內(nèi)企業(yè)響應(yīng)迅速:
國軒高科已建成中試線,并啟動實車裝配測試;
上汽集團(tuán)、寧德時代、梅賽德斯-奔馳等整車企業(yè)均公布量產(chǎn)時間表,目標(biāo)直指2027年;
多家電池材料與裝備企業(yè)正加快供應(yīng)鏈協(xié)同布局,形成良性產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。
業(yè)內(nèi)普遍預(yù)測:2027年前后將實現(xiàn)固態(tài)電池小批量量產(chǎn),2030年將正式進(jìn)入商業(yè)化階段。
固態(tài)電池正站在從“概念驗證”向“規(guī)模量產(chǎn)”轉(zhuǎn)變的臨界點。此次技術(shù)機(jī)制突破與標(biāo)準(zhǔn)體系建立,無疑是推動其邁入實用階段的關(guān)鍵節(jié)點。
隨著政策扶持、資本加碼和龍頭企業(yè)持續(xù)發(fā)力,固態(tài)電池有望成為未來10年動力電池市場的核心驅(qū)動引擎。中國在這場技術(shù)競賽中已搶占先機(jī),下一步將是如何實現(xiàn)更高性價比、更強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同,以及更快的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。
固態(tài)電池時代,正在到來。
發(fā)布時間: 2025-06-03 11:50:16 >>資訊列表
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