當全固態電池還在實驗室與量產線之間徘徊時,中韓兩國科研團隊用兩項顛覆性技術撕開了產業化裂口——韓國SK On用"會導電的膠水"馴服硅負極膨脹難題,中國科大則以"超柔電解質"讓電池告別高壓依賴。這場技術競賽背后,一場關于下一代電池話語權的爭奪戰正悄然打響。
韓國突圍:給硅負極穿上"導電緊身衣"
1月15日,SK On聯合延世大學拋出一枚技術炸彈:全球首款專為硅負極設計的導電粘結劑PPMA(電子導電聚合物)問世。這項發表于《自然-通訊》的研究,直擊全固態電池的"阿喀琉斯之踵"——硅負極膨脹。
技術解密:
硅負極理論容量是石墨的10倍,但充放電時體積暴漲300%的特性,讓傳統粘結劑束手無策。SK On團隊發現,問題根源在于電極內部電子傳輸受阻,而非鋰離子流動。PPMA的創新之處在于:
雙功能設計:同時具備導電性和強粘附力,在硅顆粒間構建穩定電子通道;
低壓革命:運行壓力降低80%以上,告別傳統硫化物電池"高壓維持接觸"的蠻力模式;
工藝革命:水基工藝替代有毒溶劑,制造成本直降30%,環境友好度飆升。
商業化里程碑:
SK On已在接近量產條件的軟包電池中驗證PPMA性能:數百次循環后容量零衰減,且成功通過電動汽車嚴苛的振動、沖擊測試。這意味著,硅負極全固態電池首次走出實驗室,叩響量產大門。
中國反擊:超柔電解質讓電池"軟著陸"
幾乎同時,中國科大馬騁教授團隊在《自然·通訊》拋出另一枚重磅炸彈:新型鋰鋯鋁氯氧固態電解質,將全固態電池的外部壓力需求從"百兆帕級"砍至"5兆帕級",降幅達95%。
技術突破點:
傳統硫化物電解質硬度高如陶瓷,需高壓維持電極接觸,而科大團隊研發的鋰鋯鋁氯氧(1.4Li?O-0.75ZrCl?-0.25AlCl?)堪稱"固態電池中的橡皮泥":
力學奇跡:楊氏模量僅為傳統材料的1/4,硬度降低90%,在5兆帕壓力下即可與電極"親密貼合";
工藝友好:粉末形態適配輥壓等現有產線,告別凝膠電解質"易流動、難成型"的痛點;
成本屠夫:原料不含鈷、鎳等貴金屬,成本僅為硫化物電解質的5%,直接砍掉95%材料成本。
實驗數據:
搭配92%鎳超高鎳正極的軟包電池,在5兆帕低壓下循環數百次容量保持率超95%,離子電導率達2mS/cm(行業門檻為1mS/cm)。這一成果徹底顛覆"全固態電池必須高壓運行"的認知。
技術對決:中韓路線圖誰更接近量產?
SK On與科大團隊的技術突破,折射出全固態電池產業化的兩大路徑:
1、韓國路線:聚焦材料創新解決硅負極膨脹,通過導電粘結劑實現"低壓高穩定",適合高能量密度乘用車市場;
2、中國路線:從電解質力學性能入手,用超柔材料降低系統復雜度,更適配規?;a與低成本場景。
商業化時間表:
SK On計劃2026年啟動PPMA粘結劑中試,2028年搭載于高端電動汽車;
科大團隊已與多家電池企業聯合開發,預計2027年實現鋰鋯鋁氯氧電解質量產。
值得注意的是,兩家技術均避開硫化物電解質對濕度敏感、制造成本高昂的痛點,為全固態電池大規模生產掃清關鍵障礙。
全球競賽:誰將定義下一代電池標準?
中韓技術突破的背后,是全固態電池產業化的全球競速。豐田、QuantumScape等國際巨頭雖早有布局,但中韓團隊憑借"材料-工藝-成本"全鏈條創新實現反超:
1、成本優勢:科大電解質成本降幅達95%,SK On粘結劑工藝成本降30%,直擊產業化命門;
2、應用場景:從高端電動車到儲能、消費電子,低壓全固態電池有望開啟萬億級市場;
3、標準制定權:中韓技術若率先量產,將主導全球全固態電池材料、工藝標準體系。
"這不僅是技術競賽,更是產業鏈話語權的爭奪。"行業分析師指出,中國在正極材料、設備制造領域的完整布局,與韓國在粘結劑、隔膜技術的積累,正形成"東方技術聯盟"對抗歐美傳統勢力的新格局。
結語
從SK On的"導電膠水"到科大的"超柔電解質",全固態電池的商業化臨界點正在逼近。當中國車企與韓國電池巨頭開始技術聯姻,當實驗室數據轉化為產線上的滾滾電池,一個沒有續航焦慮、充電焦慮的新能源時代,或許比我們想象中來得更快。這場中韓主導的固態電池革命,終將改寫全球能源版圖。
備注:數據僅供參考,不作為投資依據。
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