清華大學(xué)一項突破讓固態(tài)電池“快充與壽命兼得”,電動(dòng)車(chē)充電比加油還快的時(shí)代正加速到來(lái)。
想象一下,電動(dòng)汽車(chē)充電僅需6分半鐘就能從10%充到80%,續航高達1200公里,冬天再也不會(huì )“趴窩”,而且永遠不用擔心電池起火。這并非科幻電影,而是固態(tài)電池技術(shù)為我們描繪的即將到來(lái)的現實(shí)。
近日,清華大學(xué)深圳國際研究生院康飛宇教授、賀艷兵教授團隊聯(lián)合天津大學(xué)楊全紅教授團隊,在固態(tài)電池領(lǐng)域取得重大突破,為固態(tài)鋰金屬電池構建出“外柔內剛”的梯度結構,一次性解決了快充與壽命不能兼得的行業(yè)難題。
01 技術(shù)突破:解決核心痛點(diǎn)
固態(tài)電池一直面臨“快充與壽命不可兼得”的困境。在傳統固態(tài)電池中,電池內部的“保護膜”雖然堅硬但很脆弱,一旦破裂,不僅會(huì )拖慢充電速度,更會(huì )導致短路等問(wèn)題。
清華大學(xué)與天津大學(xué)的聯(lián)合團隊創(chuàng )新性地提出了“塑性富無(wú)機SEI”的設計理念,開(kāi)發(fā)出兼具優(yōu)異機械性能、鋰離子傳輸性能和梯度親鋰/疏鋰特性的新型塑性SEI
這項技術(shù)如同為鋰金屬負極表面穿上“塑性鎧甲”,大幅提升了固態(tài)電池在大電流密度下和低溫下的循環(huán)穩定性。
實(shí)踐結果顯示,穿上“塑性鎧甲”的固態(tài)電池表現驚艷:在-30℃的低溫環(huán)境中,電池仍能穩定循環(huán)7000小時(shí)以上,這將徹底解決北方電動(dòng)車(chē)主的“冬季續航焦慮”。
02 商業(yè)進(jìn)程:產(chǎn)業(yè)化加速落地
固態(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程遠超大多數人想象。中信證券研究顯示,2030年全球固態(tài)電池總出貨將超700GWh,其中全固態(tài)電池超200GWh。
中國廠(chǎng)商在全球范圍內正實(shí)現“彎道超車(chē)與加速追趕”。中國半固態(tài)電池已經(jīng)量產(chǎn),實(shí)現對歐美日韓的彎道超車(chē),全固態(tài)電池也在加速追趕-。
國內企業(yè)目標是2026-2027年實(shí)現上車(chē)測試與小批量產(chǎn),2030年商業(yè)化,這一目標已經(jīng)追平日本。
今年,國內硫化物電解質(zhì)的量產(chǎn)良率已穩定在88%,成本較去年下降22%——這是行業(yè)首次突破“良率85%+成本降20%”的商業(yè)化臨界點(diǎn)。
03 產(chǎn)業(yè)鏈機遇:核心環(huán)節解析
固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節都蘊含著(zhù)投資機會(huì )。
電解質(zhì)是固態(tài)電池的“心臟”,也是技術(shù)壁壘最高的環(huán)節-4。國內企業(yè)中,清陶能源、中科院物理所的硫化物電解質(zhì)已經(jīng)進(jìn)入中試,良率達88%。
正極材料決定了能量密度上限。富鋰錳基能量密度是三元的1.5倍,是固態(tài)電池的核心正極材料-4。國內企業(yè)如容百科技、當升科技,已經(jīng)實(shí)現富鋰錳基的量產(chǎn)。
設備環(huán)節同樣關(guān)鍵。全固態(tài)電池的生產(chǎn)設備較液態(tài)電池發(fā)生較大變化,前段工序中,傳統的濕法電極工藝變?yōu)閭溥x項,干法設備+電解質(zhì)熱復合成為關(guān)鍵。
04 概念股梳理:核心企業(yè)一覽
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈上的核心企業(yè)正迎來(lái)發(fā)展機遇:
寧德時(shí)代:硫化物全固態(tài)電池目標能量密度400Wh/kg;凝聚態(tài)電池已供貨蔚來(lái)ET9、小米SU8;計劃2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池。
國軒高科:硫化物“金石電池”能量密度360Wh/kg,通過(guò)安全測試;首條全固態(tài)中試線(xiàn)貫通,計劃2026年量產(chǎn)。
輝能科技:全球首發(fā)第四代技術(shù)“超流體化無(wú)機固態(tài)電解質(zhì)”,其固態(tài)鋰電池已實(shí)現“全功能、全應用、可量產(chǎn)”的商業(yè)化落地。
上海洗霸:唯一LLZO氧化物電解質(zhì)噸級量產(chǎn)企業(yè),成本低50%,主導國標;同時(shí)整合硫化物技術(shù)。
光華科技:唯一硫化鋰量產(chǎn)企業(yè),純度99.9999%,成本20萬(wàn)元/噸;產(chǎn)能300噸/年,可擴至3000噸。
隨著(zhù)2026年臨近,半固態(tài)電池將在消費、動(dòng)力、儲能等領(lǐng)域開(kāi)始放量,全固態(tài)電池也將開(kāi)啟裝車(chē)驗證。
克羅地亞企業(yè)Rimac發(fā)布的固態(tài)電池包已在慕尼黑IAA Mobility 2025展會(huì )上驚艷四座,充電速度真正實(shí)現了“比加油還快”-。
技術(shù)進(jìn)步從未停歇,當別人還在討論電動(dòng)車(chē)能否替代燃油車(chē)時(shí),固態(tài)電池已開(kāi)始定義下一代電動(dòng)車(chē)該有的樣子-。
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