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固態(tài)電池領(lǐng)域2023年度十大熱門事件

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歐盟批準(zhǔn)法國(guó)向輝能科技提供16億美元支持

 

 

歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)法國(guó)政府向輝能科技提供價(jià)值15億歐元（合16億美元）的支持，用于研究和開發(fā)新一代電動(dòng)汽車電池。輝能科技項(xiàng)目的研究重點(diǎn)是電動(dòng)汽車的固態(tài)電池。輝能科技將在法國(guó)北部的敦刻爾克（Dunkirk）建設(shè)一座電池“超級(jí)工廠”。該固態(tài)電池工廠將是輝能的第二個(gè)工廠（另一個(gè)工廠位于中國(guó)臺(tái)灣?。?，并且是其最大的工廠。到2030年，新工廠將投資52億歐元（約合57億美元）。據(jù)悉，法國(guó)政府的15億歐元資金援助將以直接贈(zèng)款形式提供，并將涵蓋研發(fā)項(xiàng)目，直至2029年底。

 

2

科學(xué)家研發(fā)硫化物全固態(tài)電池，能實(shí)現(xiàn)3萬(wàn)圈超長(zhǎng)循環(huán)，最高實(shí)測(cè)面容量可達(dá)每平方厘米16.92 mAh

 

 

中國(guó)科學(xué)院物理所吳凡團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一款硫化物全固態(tài)電池，其使用鈷酸鋰和三元正極，能從根本上提升鋰電池的安全性。該電池具有較高的耐受度，在 6.2mAh/cm2 的高面容量下可以實(shí)現(xiàn) 25C 的高倍率充放電，最高實(shí)測(cè)面容量可達(dá) 16.92 mAh/cm2。它還具有超長(zhǎng)的循環(huán)壽命，在 0.7mAh/cm2 的面容量以及 20C 的高倍率下，這款硫化物全固態(tài)電池能夠?qū)崿F(xiàn) 30000 圈的超長(zhǎng)循環(huán)，在 30C 高倍率充放電之下則能實(shí)現(xiàn) 15000 圈的長(zhǎng)循環(huán)。
 
該團(tuán)隊(duì)表示：“在目前已報(bào)道的全固態(tài)電池之中，這款電池的面容量、電流密度、倍率和循環(huán)性能均是最高值。”未來，這款電池可被用于對(duì)于安全性和穩(wěn)定性有著較高要求的電池儲(chǔ)能領(lǐng)域，比如衛(wèi)星、航天飛機(jī)、國(guó)防軍工、武器裝備、巡航導(dǎo)彈、航空飛行器等，也有望用于醫(yī)療電池和 3C 產(chǎn)品等。通過進(jìn)一步迭代工藝，以及解決全固態(tài)電池量產(chǎn)一致性的問題之后，這款電池還有望用于新能源車。通過進(jìn)一步降低成本，還可用于更大規(guī)模的儲(chǔ)能。

 

3

東工大將全固態(tài)電池容量提高至世界最高水平

 

 

日本東京工業(yè)大學(xué)特聘教授菅野了次等人組成的研究團(tuán)隊(duì)成功提高了全固態(tài)電池的快速充電性能和容量。通過新開發(fā)基礎(chǔ)材料、重新研究制造工藝等方式得以實(shí)現(xiàn)。影響快速充電性能的指標(biāo)與目前相比最多可提高3.8倍，正極容量按單位電極面積計(jì)算提高1.8倍，據(jù)稱均為世界最高水平。相關(guān)文章已在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表。

 

4

Nature：全固態(tài)電池新突破！

 

 

無機(jī)固體電解質(zhì)的Li+導(dǎo)電取決于晶格設(shè)計(jì)?；诖耍袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)姚宏斌課題組、李震宇課題組與浙江工業(yè)大學(xué)陶新永課題組等提出了一種Li+導(dǎo)通具有P63/m空間群的UCl3型結(jié)構(gòu)的LaCl3晶格。針對(duì)晶格中僅存在一維通道容易發(fā)生通道阻塞，導(dǎo)致離子擴(kuò)散率低的問題。提出通過La空位互連1D通道構(gòu)建三維(3D)鋰擴(kuò)散晶格?；?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; font-family: Calibri;">Li3La5□1Cl18(□表示La空位)模型體系，分子動(dòng)力學(xué)(AIMD)模擬表明，Li+可以沿著1D通道在一大片緊密間隔的位點(diǎn)上快速移動(dòng)，相鄰?fù)ǖ乐械?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; font-family: Calibri;">Li+遷移是由La空位連接的。通過去除所有[LaCl9]多面體和剩余的Li+概率密度等面，可以清楚地看到LaCl3晶格中3D Li+遷移路徑的良好互連性。論文以《A LaCl3-based lithium superionic conductor compatible with lithium metal》題發(fā)表在Nature上。

5

“永遠(yuǎn)要等十年”實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的全固態(tài)電池技術(shù)，驟然得到突破

 

 

美國(guó)全固態(tài)電池企業(yè)Solid Power表示，公司已生產(chǎn)出首批固態(tài)電池A樣品，并將其交付給寶馬汽車。寶馬希望在2025年之前推出第一輛基于Solid Power電池技術(shù)的原型車。根據(jù)時(shí)間表，Solid Power將在2030年之前將實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)。
 
今年7月，豐田汽車宣布了不含液態(tài)電解液的全固態(tài)電池將在2027年量產(chǎn)裝車，充電10分鐘續(xù)航1200公里的消息。10月12日，豐田又宣布將與日本最大的石油化工企業(yè)之一出光興產(chǎn)為量產(chǎn)全固態(tài)電池而展開合作。

 

6

技術(shù)進(jìn)階再啟航，東風(fēng)日產(chǎn)發(fā)布全固態(tài)電池技術(shù)

 

 

東風(fēng)日產(chǎn)在第二十一屆廣州國(guó)際車展發(fā)布會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)，不僅帶來了全新中大型SUV探陸PATHFINDER，還帶來了其在新能源賽道上的最新布局。其中，日產(chǎn)全固態(tài)電池的前瞻性突破引起廣泛關(guān)注，憑借全固態(tài)電池的率先布局，東風(fēng)日產(chǎn)有望搶灘新能源汽車全新核心領(lǐng)域。
 
據(jù)東風(fēng)日產(chǎn)官方放出的內(nèi)容來看，日產(chǎn)研發(fā)的方向跳過了半固態(tài)電池的過渡方案，直接進(jìn)入全固態(tài)電池的開發(fā)與量產(chǎn)。日產(chǎn)全固態(tài)電池相對(duì)于傳統(tǒng)的鋰離子電池具有顯著優(yōu)勢(shì)。在能量密度和續(xù)航里程上，日產(chǎn)全固態(tài)電池幾乎達(dá)到了現(xiàn)有電池的兩倍，有效提升車輛續(xù)航里程；在充、放電性能上，充電時(shí)間也能縮短到傳統(tǒng)電池的三分之一。

 

7

美國(guó)固態(tài)電池黑馬Factorial Energy，創(chuàng)始人來自中國(guó)大陸

 

 

美國(guó)初創(chuàng)公司Factorial Energy，宣布其200MWh固態(tài)電池中試線在馬薩諸塞州正式投產(chǎn)，成為目前美國(guó)產(chǎn)能最大的固態(tài)電池產(chǎn)線，該州州長(zhǎng)莫拉·希利(Maura Healy)在致辭中也對(duì)該項(xiàng)目寄予厚望，表示：“Factorial將帶來一項(xiàng)改變世界的技術(shù)”。
 
據(jù)悉，Factorial創(chuàng)始人是兩位來自中國(guó)大陸，畢業(yè)于廈門大學(xué)的80后年輕人于英超、黃思宇。在定位上，Factorial選擇了凝膠電解質(zhì)，即所謂的半固態(tài)電池這一過渡路線，與傳統(tǒng)鋰離子電池工藝有相當(dāng)繼承性，結(jié)合其團(tuán)隊(duì)在凝膠電解質(zhì)基體上的創(chuàng)新，成立第二年即推出40Ah電芯樣品，并拉來業(yè)界大佬、松下北美公司前董事長(zhǎng)喬·泰勒（Joe Taylor）擔(dān)任董事長(zhǎng)，梅賽德斯-奔馳前總裁蔡澈(Dieter Zetsche)受聘顧問，當(dāng)年年底一舉收獲Stellantis和梅賽德斯-奔馳的2億美元投資。
 
2023年，該公司進(jìn)一步公開了100Ah電芯，據(jù)稱成功運(yùn)用鋰金屬陽(yáng)極，并已向Stellantis送樣測(cè)試，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度已明顯甩開了兩家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——Solid Power和QuantumScape。

 

8

小米預(yù)研固態(tài)電池技術(shù)：能量密度突破1000 Wh/L

 

 

小米宣布預(yù)研固態(tài)電池技術(shù)，通過將電解液替換為固態(tài)電解質(zhì)，不僅能量密度突破1000Wh/L，更大幅提升低溫放電性能和安全性，稱“有望一舉解決手機(jī)電池三大痛點(diǎn)”。小米表示，雖然金屬鋰負(fù)極的實(shí)際應(yīng)用仍然有很大困難，目前尚不能量產(chǎn)。但在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，采用固態(tài)電池能夠讓電池能量密度突破1000Wh/L，在小米13為原型的小機(jī)身空間內(nèi)，裝進(jìn)6000mAh超大容量，顯著改善續(xù)航。

此外，小米稱固態(tài)電池對(duì)抗針刺能力有了飛躍式改善。小米技術(shù)團(tuán)隊(duì)，通過在正極底涂固態(tài)電解質(zhì)陶瓷的方式，當(dāng)針刺扎穿電池時(shí)，這層固態(tài)電解質(zhì)會(huì)形成下彎將正極集流體包裹起來與負(fù)極隔開，阻斷正極鋁箔與負(fù)極材料的接觸，避免正負(fù)極連通，從而將針刺實(shí)驗(yàn)的通過率大幅提升，保證使用安全性。

 

9

李斌“跑長(zhǎng)途”：一塊半固態(tài)電池續(xù)航超1000公里！

 

 

“報(bào)告大家，經(jīng)過14小時(shí)01分鐘的努力，150kWh電池續(xù)航測(cè)試在還剩3%電量的情況下，最終成績(jī)達(dá)到了1044公里！”12月17日深夜，蔚來創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)、CEO李斌在個(gè)人社交平臺(tái)發(fā)文稱。

12月17日，李斌與一員工接力駕駛ET7進(jìn)行150kWh電池包續(xù)航測(cè)試直播，有超200萬(wàn)人在蔚來官方直播間進(jìn)行了在線觀看。隨著此次直播結(jié)束，蔚來的150kWh電池包成為焦點(diǎn)。該款電池在2021年1月9日的NIO Day上面世，采用固液混動(dòng)電解質(zhì)，屬于半固態(tài)電池，能量密度為360Wh/kg。
 
李斌表示，蔚來150度電池包是目前全球量產(chǎn)能量密度最高的電池包，已經(jīng)做完了一代與二代平臺(tái)的所有車型的驗(yàn)證和公告，近期開始爬產(chǎn)階段，不久的將來會(huì)交付給用戶。資料顯示，蔚來的半固態(tài)電池供應(yīng)商為衛(wèi)藍(lán)新能源。2022年年底，衛(wèi)藍(lán)新能源的車規(guī)級(jí)半固態(tài)電池下線；2023年6月，衛(wèi)藍(lán)新能源將其交付蔚來。

 

10

衛(wèi)藍(lán)新能源或于2025年IPO

 

 

衛(wèi)藍(lán)新能源創(chuàng)始人李泓表示，公司計(jì)劃最早在2025年上市，屆時(shí)希望公司營(yíng)收能增長(zhǎng)20倍至100億人民幣。目前，衛(wèi)藍(lán)新能源已完成多輪融資，投資方包括蔚來資本、小米集團(tuán)、華為、國(guó)汽智聯(lián)、吉利控股等。在最近一輪融資中，公司的估值達(dá)到157億元。在業(yè)務(wù)層面，衛(wèi)藍(lán)新能源已與蔚來、吉利等多家汽車制造商達(dá)成戰(zhàn)略合作。

 

參考來源：科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)、澎湃新聞、觀察者網(wǎng)、IT之家、學(xué)研匯技術(shù)中心、太平洋汽車、日經(jīng)中文網(wǎng)、經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)、DeepTech、蓋世汽車等。

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