11月5日,華為在國家知識產(chǎn)權局公開(kāi)了一項硫化物固態(tài)電池的專(zhuān)利,題為《摻雜硫化物材料及其制備方法、鋰離子電池》。
該專(zhuān)利旨在解決硫化物固態(tài)電池在實(shí)際應用中出現的金屬鋰負極與硫化物電解質(zhì)間的界面副反應問(wèn)題,進(jìn)而提升電池的壽命和穩定性。這一創(chuàng )新技術(shù)被業(yè)內視為固態(tài)電池發(fā)展的重要突破,為高效、安全的電池應用提供了新的方向。
創(chuàng )新技術(shù)背景:優(yōu)化界面穩定性
隨著(zhù)新能源市場(chǎng)的快速發(fā)展,固態(tài)電池因其高能量密度、長(cháng)循環(huán)壽命及安全性,被視為未來(lái)電池技術(shù)的主流路徑。硫化物固態(tài)電池在離子電導率、快充性能以及耐高溫方面優(yōu)于氧化物固態(tài)電池,但其金屬鋰負極與硫化物電解質(zhì)的界面反應卻對電池的使用壽命產(chǎn)生不利影響。針對這一技術(shù)瓶頸,華為的研發(fā)團隊提出了一種氮元素摻雜的硫化物材料,顯著(zhù)提升了電解質(zhì)對金屬鋰的穩定性。氮元素作為摻雜基團,可與鋰結合形成Li?N,從而在一定程度上抑制副反應的發(fā)生,延長(cháng)了電池的循環(huán)壽命。
華為新專(zhuān)利的技術(shù)細節與優(yōu)勢
晶體結構與材料設計:該專(zhuān)利的摻雜硫化物材料采用立方晶型結構,在晶胞中摻入氮元素,能夠與鋰(Li)結合形成Li?N,這種設計在阻止材料與金屬鋰的副反應方面發(fā)揮了重要作用。
電池性能提升:摻雜硫化物材料具有較高的離子電導率,并能夠顯著(zhù)提升鋰離子電池的循環(huán)壽命。這種材料可作為硫化物固態(tài)電解質(zhì)使用于鋰離子電池中,有助于提高能量密度、延長(cháng)壽命,并具備更好的安全性和快充性能。
產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,多方布局固態(tài)電池
近期,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)在全球范圍內快速推進(jìn)。10月24日,“北京亦莊”宣布國內首條全固態(tài)鋰電池量產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn),具備年產(chǎn)50安時(shí)全固態(tài)電池的能力。兩天后,江西于都的500MWh全固態(tài)電池量產(chǎn)線(xiàn)正式投產(chǎn)并發(fā)布產(chǎn)品,這標志著(zhù)中國固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步加速。與此同時(shí),太藍新能源將聯(lián)合長(cháng)安汽車(chē)于11月7日發(fā)布新的固態(tài)鋰電池技術(shù),展示固態(tài)電池在電動(dòng)汽車(chē)中的應用前景。
產(chǎn)業(yè)界的龍頭企業(yè)也紛紛投入固態(tài)電池研發(fā)。寧德時(shí)代已在10Ah級全固態(tài)電池上進(jìn)行試驗,計劃在2027年實(shí)現小批量量產(chǎn);清陶能源計劃2025年實(shí)現10萬(wàn)輛級別的固態(tài)電池量產(chǎn)。衛藍新能源則在北京開(kāi)工建設固態(tài)電池項目,預計2027年可以實(shí)現電池在整車(chē)上的小規模驗證。整體來(lái)看,業(yè)內普遍預期到2025年半固態(tài)電池有望量產(chǎn)并應用于新能源汽車(chē),到2030年全固態(tài)電池將逐步實(shí)現大規模商用。
市場(chǎng)前景廣闊,概念股走勢強勁
東方證券指出,全固態(tài)電池早期將優(yōu)先應用于消費電子、高端電動(dòng)車(chē)及航空航天市場(chǎng),到2030年在動(dòng)力電池和消費電池中的滲透率將分別達到2%和10%。集邦咨詢(xún)預測,到2027年前固態(tài)電池的產(chǎn)量將達到GWh級別,2030年其應用規模將突破10GWh,而電池的單位瓦時(shí)價(jià)格預計在2035年有望降至0.6-0.7元,為其大規模推廣創(chuàng )造經(jīng)濟基礎。
華為專(zhuān)利的發(fā)布也帶動(dòng)了A股市場(chǎng)中固態(tài)電池相關(guān)概念股的表現。據統計,固態(tài)電池指數自9月以來(lái)漲幅超35%。其中,南都電源的漲幅超過(guò)180%,璞泰來(lái)、德??萍?、容百科技等多家企業(yè)漲幅也超過(guò)50%。此外,藍海華騰、萬(wàn)向錢(qián)潮、新宙邦等公司均在投資者互動(dòng)平臺上回應稱(chēng)已布局硫化物固態(tài)電池的研發(fā)。珠海冠宇作為消費電池供應商,開(kāi)發(fā)了固態(tài)電池正極材料,其電池樣品能量密度達400Wh/kg,并具備安全性和長(cháng)壽命優(yōu)勢,預計未來(lái)有望在消費電子中實(shí)現大規模量產(chǎn)。
技術(shù)推動(dòng)市場(chǎng)變革
華為的硫化物固態(tài)電池專(zhuān)利不僅為固態(tài)電池技術(shù)提供了新的技術(shù)思路,也進(jìn)一步奠定了其在電池領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力。隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的持續擴張和儲能系統需求的快速增長(cháng),固態(tài)電池的市場(chǎng)前景被普遍看好,技術(shù)路線(xiàn)逐步清晰。
未來(lái)數年,固態(tài)電池將逐步替代現有鋰電池技術(shù),推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)和儲能系統的高效、安全發(fā)展。華為在此領(lǐng)域的技術(shù)突破,尤其在材料和界面穩定性上的創(chuàng )新,將為行業(yè)帶來(lái)更高效的電池解決方案,有望成為未來(lái)綠色能源應用的關(guān)鍵驅動(dòng)力。