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隨著全球能源轉(zhuǎn)型和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，固態(tài)電池作為一種具有高能量密度、長壽命、高安全性的新型電池技術(shù)，已經(jīng)成為未來電池領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。我國政府高度重視固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，積極推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)布局。就在今年年初，國產(chǎn)第一塊大容量高能量密度的納米固態(tài)鈉離子電池中試產(chǎn)品成功下線，標(biāo)志著我國固態(tài)電池技術(shù)取得了重要突破。
國產(chǎn)納米級固態(tài)鈉離子電池技術(shù)特點(diǎn)
1、高能量密度
國產(chǎn)納米級固態(tài)鈉離子電池采用了先進(jìn)的納米材料技術(shù)，使得電池具有較高的能量密度。相比傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池，固態(tài)鈉離子電池的能量密度提升了30%以上，達(dá)到了250Wh/kg以上，甚至有望突破300Wh/kg。這意味著在相同體積或重量下，固態(tài)鈉離子電池可以存儲更多的電能，為新能源汽車提供更長的續(xù)航里程。
2、長壽命
固態(tài)鈉離子電池具有較長的循環(huán)壽命。由于采用固態(tài)電解質(zhì)，電池內(nèi)部不存在液態(tài)電解質(zhì)易泄漏、腐蝕等問題，因此電池的壽命得到了顯著提升。實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果表明，國產(chǎn)納米級固態(tài)鈉離子電池的循環(huán)壽命可達(dá)10000次以上，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的壽命。
3、高安全性
固態(tài)鈉離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)，具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。在高溫、過充、短路等極端條件下，固態(tài)電解質(zhì)不易燃燒和爆炸，有效降低了電池的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，固態(tài)電解質(zhì)還可以有效抑制鋰枝晶的生長，降低了電池內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn)，提高了電池的安全性。
4、低成本
鈉元素在地殼中的儲量豐富，且分布廣泛，成本低廉。相比鋰元素，鈉元素的提取和加工成本較低，有利于降低固態(tài)鈉離子電池的生產(chǎn)成本。此外，固態(tài)鈉離子電池的結(jié)構(gòu)相對簡單，無需使用大量的貴金屬催化劑和隔膜材料，也有助于降低成本。
2024年中國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
·政策支持
我國政府高度重視固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將其列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來，國家層面出臺了一系列政策文件，明確了固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)。例如，《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》提出，到2025年，固態(tài)電池單體能量密度達(dá)到400Wh/kg以上，成本降至1元/Wh以下。這些政策文件的出臺，為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策支持。
·技術(shù)創(chuàng)新
我國固態(tài)電池技術(shù)取得了世界領(lǐng)先的成果。在材料研發(fā)、電池設(shè)計(jì)、制造工藝等方面，我國科研團(tuán)隊(duì)不斷取得突破。例如，中科院寧波材料所研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)材料，具有高離子導(dǎo)率和低界面阻抗的特點(diǎn)；清華大學(xué)研發(fā)的固態(tài)電池制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電池的高效、穩(wěn)定生產(chǎn)。這些技術(shù)創(chuàng)新為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷成熟，我國企業(yè)紛紛加大在固態(tài)電池領(lǐng)域的布局。目前，已有數(shù)十家企業(yè)進(jìn)入固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈，涉及材料、設(shè)備、電池制造等環(huán)節(jié)。例如，寧德時(shí)代、比亞迪等知名企業(yè)紛紛投資固態(tài)電池項(xiàng)目，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。此外，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)也在加強(qiáng)合作，共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
·市場需求
隨著新能源汽車市場的持續(xù)擴(kuò)大，對高性能電池的需求日益增長。固態(tài)電池作為一種具有高能量密度、長壽命、高安全性的新型電池，有望成為未來新能源汽車的主流動(dòng)力電池。根據(jù)預(yù)測，到2025年，我國新能源汽車銷量將達(dá)到700萬輛，為固態(tài)電池市場提供了巨大的發(fā)展空間。
國產(chǎn)納米級固態(tài)鈉離子電池的成功下線，標(biāo)志著我國固態(tài)電池技術(shù)取得了重要突破。在政策支持、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈布局和市場需求的推動(dòng)下，我國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)有望在2024年實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。然而，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如材料性能提升、制造工藝優(yōu)化、成本降低等。未來，我國應(yīng)繼續(xù)加大研發(fā)投入，推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)走向成熟，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。
電弛的解決方案
2023年，武漢電弛新能源有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，成功推出了DC IPT 2000/2000Pro 原位氣體內(nèi)壓測定儀，為鋰電池測試提供了全新的解決方案。該產(chǎn)品方案得到了行業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)的認(rèn)可，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：
直接穿刺，精準(zhǔn)測量
傳統(tǒng)阿基米德法、理想氣體方程或其他“間接法”形式，存在實(shí)驗(yàn)過程繁瑣、測量誤差大的問題。大道至簡，DC IPT 2000/2000Pro 直接對鋰電池內(nèi)部氣體及壓力進(jìn)行取樣和測量。通過鋰電池穿刺取樣這種直接測量方法，可以快速獲取真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而極大地提升檢測質(zhì)量效率。
氣體采樣，兼容并包
“間接法”測量無法兼容的問題增加電池測試成本。為了解決這個(gè)問題，武漢電弛新能源研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)一種全新的“鋰電池氣體采樣接口（GSP）”，該接口“軟硬兼容”——可同時(shí)測量軟包電池、方形電池和圓柱電池等各類形態(tài)電池。便捷快速地評估電池安全性能。DC IPT 2000/2000Pro 測量方式不僅提高了測試效率，也降低了測試成本和風(fēng)險(xiǎn)。
①高效便捷：用戶無需在不同的測量設(shè)備之間切換或等待適配，測試效率高，降低人力時(shí)間成本。
②數(shù)據(jù)準(zhǔn)確：采用先進(jìn)的測量技術(shù)和算法分析，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
③高重復(fù)性：標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì)和測量流程，保證結(jié)果的可重復(fù)性和一致性，有利于比較分析。
網(wǎng)絡(luò)接口，云端數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)也是生產(chǎn)力，高效率的信息傳遞，對每塊電池的質(zhì)量狀態(tài)做出快速預(yù)判。
DC IPT 2000/2000Pro 預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)聯(lián)云上網(wǎng)，以及與其他測試設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和共享。企業(yè)可構(gòu)建一個(gè)完整的電池測試和管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電池測試數(shù)據(jù)的全面管理和分析，掌握質(zhì)量情況。
多通道定制，高通量測試
DC IPT 2000 /2000Pro 標(biāo)準(zhǔn)款為8通道設(shè)計(jì)，可定制設(shè)計(jì)更高通道數(shù)量，滿足多場景測試需求。每個(gè)通道都采用了獨(dú)立的測量電路，確保了測試的準(zhǔn)確性和一致性。無論是大型企業(yè)還是研究機(jī)構(gòu)，都可以根據(jù)自身的測試需求和規(guī)模，選擇適合的通道數(shù)量和配置。
下載ECAD模型
