固態(tài)電池作為一種創(chuàng)新技術(shù),通過(guò)利用固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì),顯著提升了鋰離子電池的安全性、穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。根據(jù)電解質(zhì)的不同狀態(tài),固態(tài)電池可分為半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)三類,其液體含量分別為5-10wt%、0-5wt%及0wt%。
固態(tài)電池發(fā)力關(guān)鍵賽道,開(kāi)啟應(yīng)用新征程
近年來(lái),政策層面持續(xù)推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)的商業(yè)化應(yīng)用。自2023年12月起,低空經(jīng)濟(jì)被提升至戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)地位。中央層面,工業(yè)和信息化部等四部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024-2030年)》,明確了低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)。地方層面,如北京市也出臺(tái)了相關(guān)行動(dòng)方案,進(jìn)一步促進(jìn)eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)新場(chǎng)景的應(yīng)用。
固態(tài)電池作為eVTOL飛行器的核心動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵需求,其性能直接影響飛行器的安全性和飛行性能。固態(tài)電池具有高能量密度、高充放電倍率和高安全性等優(yōu)勢(shì),完全滿足eVTOL飛行器的需求。業(yè)內(nèi)眾多公司也在積極合作,共同推動(dòng)eVTOL技術(shù)的發(fā)展,如億航智能的EH216-S已成功完成全球首次搭載固態(tài)電池的eVTOL飛行試驗(yàn)。
此外,固態(tài)電池在高端汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。其高續(xù)航能力、長(zhǎng)循環(huán)壽命和高能量密度等優(yōu)勢(shì)為新能源汽車帶來(lái)了諸多益處。已有多款車型采用了固態(tài)電池技術(shù),如蔚來(lái)汽車ET7就搭載了150度半固態(tài)電池。
市場(chǎng)前景方面,根據(jù)EVTank最近發(fā)布的《2024年中國(guó)固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》預(yù)測(cè),到2030年,全球固態(tài)電池出貨量將達(dá)到614.1GWh,在整體鋰電池市場(chǎng)的滲透率約為10%。預(yù)計(jì)全固態(tài)電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化將于2030年左右實(shí)現(xiàn),固態(tài)電池的市場(chǎng)規(guī)模前景廣闊。
核心技術(shù)支撐:固態(tài)電解質(zhì)的關(guān)鍵作用
在固態(tài)電池的技術(shù)體系中,固態(tài)電解質(zhì)扮演著極為關(guān)鍵的角色,其核心功能是為鋰離子在正負(fù)極之間的傳輸提供通道,用于提升電池安全性能。固態(tài)電解質(zhì)具有高離子導(dǎo)率、寬泛的電化學(xué)窗口、出色的鋰離子傳輸效率等特性,這些特性對(duì)于不同類型的固態(tài)電池意義重大。例如,高離子導(dǎo)率使得半固態(tài)電池在已量產(chǎn)的情況下,能夠不斷優(yōu)化性能;而對(duì)于尚在研發(fā)階段的準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)電池來(lái)說(shuō),寬泛的電化學(xué)窗口和出色的鋰離子傳輸效率,是實(shí)現(xiàn)未來(lái)大規(guī)模量產(chǎn)和性能突破的關(guān)鍵因素。
四川全固態(tài)新材料有限公司:助力固態(tài)電池技術(shù)突破
國(guó)內(nèi)目前有多家廠商涉足固態(tài)電解質(zhì)的生產(chǎn)領(lǐng)域。四川全固態(tài)新材料有限公司成立于2024年5月11日,自成立以來(lái),始終秉持著“追求質(zhì)量、永無(wú)止境”的質(zhì)量方針以及“科技進(jìn)步、以質(zhì)取勝、優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的經(jīng)營(yíng)理念。公司堅(jiān)持“開(kāi)拓、進(jìn)取、創(chuàng)新、求實(shí)、拼搏”的企業(yè)精神,采用靈活多樣的經(jīng)營(yíng)體制,緊密跟蹤市場(chǎng)需求,不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量。
依托四川省峨眉山市良好的營(yíng)商環(huán)境,公司在技術(shù)開(kāi)發(fā)、電子專用材料制造、新材料技術(shù)研發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域取得了顯著成就。公司推出的硫化鋰、硫化鍺、硫化硅等產(chǎn)品,作為固態(tài)電解質(zhì)的關(guān)鍵組成部分或相關(guān)原料,為固態(tài)電池技術(shù)的突破提供了有力支持。
硫化鋰
白色至黃色晶體,具有反螢石結(jié)構(gòu);比重1.66(水=1),熔點(diǎn)938℃,沸點(diǎn)1372℃;易溶于水,可溶于乙醇,溶于酸,不溶于堿;可作為可充電鋰離子電池中的潛在電解質(zhì)材料。
硫化鍺
白色粉末,正交晶系結(jié)構(gòu);密度2.19g/cm3。熔點(diǎn)800℃;熔融態(tài)為鮮棕色透明體,熔點(diǎn)5.81g/cm3;不溶于水和無(wú)機(jī)酸(包括強(qiáng)酸),易溶于熱堿,溶于氨或硫化二氨中生成亞酰胺鍺。
硫化硅
白色纖維狀斜方或正方晶系結(jié)晶;常溫常壓下穩(wěn)定,遇濕氣就分解成SiO2及H2S;在空氣中加熱就燃燒。
氯化鈮
氯化鈮(V)即五氯化鈮,可用于制備五氧化二鈮/還原氧化石墨烯納米復(fù)合負(fù)極材料或者一種可高效吸收紅外短波的高滲透納米紅外激發(fā)媒。
氯化鉭
白色或黃色晶狀粉末;熔點(diǎn)216℃,沸點(diǎn)242℃,相對(duì)密度3.6827;可在二氧化碳或干燥氯氣中升華;能溶于無(wú)水乙醇Chemicalbook、氯仿、四氯化碳和氫氧化鉀,不溶于硫酸;化學(xué)性質(zhì)不太穩(wěn)定,在潮濕空氣或水中分解并生成鉭酸。在氫氣流中加熱至600℃以上分解逸出氯化氫氣體并生成金屬鉭。應(yīng)密封保存。
結(jié)語(yǔ)
隨著科技的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng),固態(tài)電池必將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),四川全固態(tài)新材料有限公司也將在這場(chǎng)能源變革的浪潮中,繼續(xù)發(fā)揮創(chuàng)新引領(lǐng)作用,為固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的智慧和力量。
參考來(lái)源:
[1] 證券之星.固態(tài)電池再迎新應(yīng)用方向(附概念股)
[2] 樂(lè)晴智庫(kù)精選.固態(tài)電解質(zhì):固態(tài)電池關(guān)鍵材料,產(chǎn)業(yè)格局解析
[3] 四川全固態(tài)新材料有限公司粉體網(wǎng)企業(yè)展臺(tái)