近期,我國科學家成功攻克全固態金屬鋰電池的“固-固界面接觸”技術難題,實現了電池性能的跨越式升級。此前100公斤電池最多支持500公里續航,如今有望突破1000公里天花板,這一突破性進展將對電子元器件行業產生深遠影響。
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中國科學院物理研究所等機構的研究團隊解決固態電解質與金屬鋰電極之間界面接觸不良的核心難題。科研人員開發出“陰離子調控技術”,在硫化物電解質中引入碘離子,這些離子在電池工作時會自動填充電極和電解質接口處的微小縫隙,使兩者始終保持緊密貼合。與此同時,中國科學院金屬所研發的柔性電解質可彎折兩萬次以上,顯著提高電池的耐久度,同時讓電池儲電能力提升86%。清華大學的科研團隊則通過含氟聚醚材料改造電解質,利用氟極強的耐高壓特性,在電極表面形成保護層,實現安全和續航的雙重突破。
隨著技術瓶頸的突破,固態電池產業化進程明顯加速。東風汽車已成功研發出350Wh/kg的固態電池產品,并通過了穿刺、50%擠壓大變形和150℃高溫熱箱等嚴苛測試。目前,東風汽車已建成0.2GWh固態電芯中試線,首批350Wh/kg固態電芯已下線,正在加快量產線建設。行業專家預測,2026年將成為固態電池的產業元年,而全球范圍內,豐田等企業也宣布計劃在2027年推出首款搭載量產全固態電池技術的車型。
這一技術突破將為電子元器件行業帶來新的發展機遇。固態電池能量密度的大幅提升,對電池管理系統提出更高要求,需要更高精度的電量計量芯片、更可靠的電池監控和保護電路。隨著續航提升,快充技術將成為剛需,這將推動SiC和GaN功率器件需求增長,同時需要更高效的充電芯片和更安全的電路保護設計。全固態電池雖本征安全,但整個電源系統仍需精細的監控和保護,這將對高精度溫度傳感器、電流/電壓傳感器等元件產生新需求。此外,固態電池量產需要新的產線設備,如等靜壓設備、激光設備等,這將拉動對高精度傳感器、激光器、運動控制器等工業電子元件的需求。
根據研究機構預測,到2030年,全球固態電池的出貨量將達到614吉瓦時,其中全固態電池占比接近30%。這一發展趨勢將對鋰、鎳、鈷、錳、鋯等上游金屬需求產生明顯拉動。專家預計,全固態電池將率先在低空經濟、混合動力或高溫鉆井平臺等成本相對不敏感的特殊領域率先落地。目前,國內已有近30家企業宣布將在2025—2030年前實現固態電池商業化,技術路線趨于成熟。業內專家指出,固態電池技術的突破不僅影響著能源存儲領域,更在電子元器件行業激起連鎖反應,從BMS到功率器件,從傳感器到保護元件,產業鏈的每個環節都在醞釀變革,這將為電子元器件企業帶來新一輪的發展機遇。