近期,我国科学家成功攻克全固态金属锂电池的“固-固界面接触”技术难题,实现了电池性能的跨越式升级。此前100公斤电池最多支持500公里续航,如今有望突破1000公里天花板,这一突破性进展将对电子元器件行业产生深远影响。
中国科学院物理研究所等机构的研究团队解决固态电解质与金属锂电极之间界面接触不良的核心难题。科研人员开发出“阴离子调控技术”,在硫化物电解质中引入碘离子,这些离子在电池工作时会自动填充电极和电解质接口处的微小缝隙,使两者始终保持紧密贴合。与此同时,中国科学院金属所研发的柔性电解质可弯折两万次以上,显著提高电池的耐久度,同时让电池储电能力提升86%。清华大学的科研团队则通过含氟聚醚材料改造电解质,利用氟极强的耐高压特性,在电极表面形成保护层,实现安全和续航的双重突破。
随着技术瓶颈的突破,固态电池产业化进程明显加速。东风汽车已成功研发出350Wh/kg的固态电池产品,并通过了穿刺、50%挤压大变形和150℃高温热箱等严苛测试。目前,东风汽车已建成0.2GWh固态电芯中试线,首批350Wh/kg固态电芯已下线,正在加快量产线建设。行业专家预测,2026年将成为固态电池的产业元年,而全球范围内,丰田等企业也宣布计划在2027年推出首款搭载量产全固态电池技术的车型。
这一技术突破将为电子元器件行业带来新的发展机遇。固态电池能量密度的大幅提升,对电池管理系统提出更高要求,需要更高精度的电量计量芯片、更可靠的电池监控和保护电路。随着续航提升,快充技术将成为刚需,这将推动SiC和GaN功率器件需求增长,同时需要更高效的充电芯片和更安全的电路保护设计。全固态电池虽本征安全,但整个电源系统仍需精细的监控和保护,这将对高精度温度传感器、电流/电压传感器等元件产生新需求。此外,固态电池量产需要新的产线设备,如等静压设备、激光设备等,这将拉动对高精度传感器、激光器、运动控制器等工业电子元件的需求。
根据研究机构预测,到2030年,全球固态电池的出货量将达到614吉瓦时,其中全固态电池占比接近30%。这一发展趋势将对锂、镍、钴、锰、锆等上游金属需求产生明显拉动。专家预计,全固态电池将率先在低空经济、混合动力或高温钻井平台等成本相对不敏感的特殊领域率先落地。目前,国内已有近30家企业宣布将在2025—2030年前实现固态电池商业化,技术路线趋于成熟。业内专家指出,固态电池技术的突破不仅影响着能源存储领域,更在电子元器件行业激起连锁反应,从BMS到功率器件,从传感器到保护元件,产业链的每个环节都在酝酿变革,这将为电子元器件企业带来新一轮的发展机遇。