固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。
固态电池的概念
固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。
由于科学界认为锂离子电池已经到达极限,固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,大大提升锂电池的能量密度。
在固态离子学中,固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。固态电池一般功率密度较低,能量密度较高。由于固态电池的功率重量比较高,所以它是电动汽车很理想的电池 。
根据中研普华产业研究院发布的《2021-2026年中国固态电池行业发展分析及投资战略研究报告》显示:
传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”,摇椅的两端为电池的正负两极,中间为电解质(液态)。而锂离子就像优秀的运动员,在摇椅的两端来回奔跑,在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中,电池的充放电过程便完成了。
近年来,固态电池成为热门话题,蔚来、丰田、宁德时代、比亚迪等业内知名企业纷纷发布与固态电池有关的产品或专利,让人感觉到属于固态电池的时代就要到来了。
我国固态电池的出货量与这三个领域的锂电池需求量及固态电池在动力电池、消费电池以及储能电池这三个领域的渗透率息息相关。据统计,预计2022-2030年我国固态电池出货量高速增长,至2030年或将突破250GWh。
2021年2月25日,上海市人民政府发布《上海市加快新能源汽车产业发展实施计划(2021-2025年)》。《实施计划》提出了多项重点任务,其中提到加快动力电池技术突破,布局固态电池等新一代产品研发和产业化。
截至目前申请已公开固态电池专利1932件,并于2020年达到了申请量的阶段性顶峰,该年专利申请量为历年之最共计465件。截止到2022年4月15日,固态电池公开专利为226件,申请专利量为12件。
固态电池的原理与之相同,只不过其电解质为固态,具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。因此,同样的电量,固态电池体积将变得更小。不仅如此,固态电池中由于没有电解液,封存将会变得更加容易,在汽车等大型设备上使用时,也不需要再额外增加冷却管、电子控件等,不仅节约了成本,还能有效减轻重量。
目前来看,固态电池想要做到大规模生产还是件比较困难的事。原因是虽然当前全球电动汽车的数量正在持续增长,但是电池技术却没有突破性进展,锂电池依然是目前电子设备和电动汽车的首选电池。今年以来,面对广阔的发展前景,PE/VC将资金密集砸向固态电池赛道,锂矿、动力电池、车企等产业链各环节的上市公司更是加快了对固态电池的布局。不过,业内人士表示,固态电池技术仍有待成熟,真正实现大规模量产还需时日。
2030年,锂离子电池将不再是电动汽车电池主流,但其在某些电子原件领域仍有一席之地。据SNE Researchd的测算,2025年我国固态电池市场空间有望达30亿元,2030年有望达到200亿元。
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2021-2026年中国固态电池行业发展分析及投资战略研究报告
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