固态电池新突破,清华团队解决两大难题,安全与续航兼具,商业化何时到来?

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固态电池又迎来新突破。 9月25日,清华大学化学工程系😂发文称,张强团队合作在固态电池聚合物电解质研究领域取得进展。😀其成功开发出一种新型含氟聚醚电解质,为开发实用化的高安全性、😎高能量密度固态锂电池提供了新思路与技术支撑。相关成果9月24🎉日在线发表于《自然》。 目前,全固态电池主要有硫化物、😆氧化物、聚合物和卤化物四种路线。当下主流为硫化物,而此次张强🎉团队领衔研发的是聚合物电解质。 四种技术路线,哪种将率😍先实现商业化? 起点研究创始人、研究院院长李振强对《每🥳日经济新闻》记者表示:“全固态电池当下还没有真正量产,厂家均🤔以小试、中试为主。现在判断技术路线是比较困难的,也是不科学的😴。” 对于全固态电池量产存在的问题,真锂研究院院长墨柯😡认为:“技术开发上还有很多问题没有解决,更不必说量产。” 👏 清华团队解决商业化两大难题 随着eVTOL(电动垂😀直起降飞行器)和人形机器人的发展,能量瓶颈愈发突出。业界亟需😢一种高能量密度、高安全需求的新型电池,这就是全固态电池。但全😊固态电池在技术开发及量产上仍存在诸多问题。其中,离子电导率和😡固固界面问题最为突出。 高工产研方面告诉记者:“固态电🤩池核心问题是在保证一定离子电导率条件下材料接触的固固界面问题🌟。” 而清华团队此次开发出来的新型电解质,既能解决离子🙄电导率问题,也能解决固固界面问题。 当下,国内外主流厂😀商纷纷选在硫化物路线研发全固态电池,正是看中其离子电导率与液😎态电解质相差无几。不过,硫化物也存在不少问题,最突出的当属固❤️固界面问题。 墨柯向记者解释了固固界面问题,其表示:“😆正负极的极片是固态,两者间夹的固态电解质也是固态。极片与电解😢质之间需严丝合缝,这样锂离子移动的通道就不会有障碍。假如固固😅界面之间存在缝隙,锂离子是无法在空气中传播的。只要存在缝隙,👏离子穿过的数量就将大受影响,锂电池的工作也会受到影响。” 👍 “刚生产出来的固态电池可以严丝合缝,但电池内部存在温度变🚀化,而电池材料难以同步收缩膨胀。经历多个循环后,固固界面肯定🎉有缝隙。因此,解决固固界面非常困难。”墨柯说道。 此次😴清华团队使用原位聚合技术解决了固固界面问题。对此,墨柯称:“😉当固固界面出现缝隙,聚合物可以自生长,去填充固固界面存在的缝😎隙。” 值得一提的是,聚合物电解质虽然能够解决固固界面🙌问题,但其离子电导率较低,这也将影响充放电速度以及锂电池各项😴性能。 清华团队的做法是,基于锂键化学原理,团队构建了😊独特的“–F???Li????O–”配位结构,诱导形成具有高🤩离子电导率的富阴离子溶剂化结构,进而在电极表面衍生出富含氟化💯物的稳定界面层,显著提升了界面稳定性。 展开全文 😍 硫化物存在巨大挑战 目前,主流厂商选择的是硫化物全固🤗态路线。TrendForce集邦咨询分析师曾佑鹏告诉记者:“😎主流技术路线包括聚合物、氧化物、硫化物。硫化物技术路线最为热🌟门,据TrendForce集邦咨询统计,全球已公布的固态电池🤩研发技术路线中,约有37%选择此路线,尤其是日韩企业。” 😘 对于硫化物存在的固固界面问题,也有厂商采取类似清华团队的🤯做法,即使用原位聚合技术。 简单来说,就是制备一个硫化😡物与聚合物混合电解质的固态电池。其中,硫化物离子电导率较高,😍而聚合物可以填充固固界面的缝隙。如此一来,固固界面和离子电导😢率的问题都将得到解决。 不过,硫化物不仅存在技术上的挑🤯战,还存在生产和价格上的挑战。 李振强表示:“硫化物最😜大的问题,是遇水反应生成硫化氢,而硫化氢是剧毒的。” 😍墨柯也进一步表示:“当下极片生产过程中,无法做到完全没有水分❤️。正极、负极的粉末,与粘结剂混合在一起搅拌,然后再涂覆到铝箔😴、铜箔上,再烘干。此外,空气中也是有水分。” 价格上,🥳根据高工锂电资料,作为硫化物固态电解质的关键前驱体,硫化锂占🔥据电解质材料成本的77%至80%,当前市场价格高达300万元😍/吨至400万元/吨。 相比之下,电解液价格不足2万元👏/吨。可以看出,硫化物固态电解质价格高昂。 此外,李振😜强也表示:“全固态四种路线中,聚合物电解质是最成熟的。聚合物😢已经搞了很多年,而且在手机电池里也使用了很多年。而硫化物电解🚀质是全新的产品,其供应链还不成熟。(硫化物)固态电解质,能够💯每个月吨级出货的都很少。” 不过,对于清华团队所使用的😍含氟聚醚电解质供应链是否成熟,其表示还需要进一步研究。 😉 聚合物新突破的意义 固态电池之所以备受追捧,一是安全🤔,二是续航。安全主要是固态电解质提供,而续航取决于能量密度。💯后者与正极、负极材料选择密切相关,特别是正极材料。 负⭐极材料方面,为了追求能量密度,正在从石墨负极走向硅碳负极,远😡期将实现锂金属负极。而正极材料的选择则相对保守,很多厂商选择⭐高镍三元。 事实上,富锂锰基作为正极,其能够实现的能量😆密度将大幅超越高镍三元。据了解,以富锂锰基层状氧化物作为正极🤩材料的固态电池体系,展现出实现能量密度突破600瓦时每千克的💯潜力。 当前主流的硫化物电解质,适配富锂锰基较为困难。😁高工产研称:“目前还没有解决硫化物固态电解质适配富锂锰基正极😴材料。若解决,可以大幅度提升锂电池能量密度,降低锂电池成本,👏降低锂电池的资源压力。阻碍点在于,高电压平台的富锂锰基正极材😁料与硫化物存在高电压适配问题,低电压平台的富锂锰基存在电压降😡现象(导致锂电池循环寿命低),综合性能不及三元材料,适配意义😉低。” 高工产研认为:“电解质在兼容高电压正极和强还原🤔性负极方面,目前仍不成熟,当前实验室仍以高镍三元+硅基负极材🎉料为主。” 而清华方面称,研究团队在聚醚电解质中引入强😁吸电子含氟基团,显著提升了其耐高压性能,使其可匹配4.7V(😢伏)高电压富锂锰基正极,实现了单一电解质对高电压正极与金属锂😆负极的同步兼容。 也就是说,该电解质能够匹配能量密度非⭐常高的正极材料富锂锰基和负极材料锂金属。 “现在固态电🥳池不使用富锂锰基,是由于多方面原因,比如循环稳定性相对较差,😡没有适配高电压的电解质也是重要原因之一。”鑫椤资讯资深研究员😁龙志强表示。 商业化何时到来? 对于全固态电池的😅商业化是否已经到来,墨柯的回答是:“还早得很。硫化物技术还有👍很多需要解决的问题。如果用氧化物、聚合物电解质材料去做是可以😁的。但离子电导率太低,基本上实用价值很弱,正常的充放电速度达😂不到。” 关于商业化,李振强认为,由于电解质价格高昂,🌟全固态电池将率先使用在低空飞行器、人形机器人等对能量密度、充😊放电倍率要求高的场景。 此外,其表示半固态电池的商业化❤️已经开始。这主要受罗马仕充电宝事件的影响,行业从追求低价转向😍追求安全。使用半固态电池成本没有增加多少,但安全性要强上不少🎉。 可以看出,安全和能量密度两大诉求正在催动固态、半固😴态电池的商业化。而2027年,正是全固态一个非常关键的时间点😁。 李振强告诉记者:“磷酸铁锂和三元是经过长时间验证,😡其技术路线之争还发生逆转。全固态电池技术路线还没有经过验证。🙌明年将有一些样车出来,而产品出来才会根据终端客户的需求进行改😁进。这是一个不断改进的系统工程,而不是材料厂商、电池厂商、设🔥备厂商自己宣称(全固态电池)量产。” 此次清华团队的新❤️突破,对于商业化的推进有何意义呢? 高工产研认为:“若😅解决了常温下聚合物电解质离子电导率低的问题,聚合物电解质大概😂率可以替代硫化物固态电解质和氧化物固态电解质。主要系聚合物具🌟备以下优点。一是固固界面接触远远好于硫化物和氧化物;二是电池😁制备工艺简单(与液态锂电池设备兼容性高),电池生产良率高,成😂本低;三是聚合物电解质成本低廉。” 也就是说,硫化物目😉前存在的固固界面、生产成本、材料成本等问题,对于聚合物而言难💯度较低。一旦聚合物解决离子电导率低的问题,或将成为全固态电池👍新的方向。 正如液态电池中磷酸铁锂与三元材料的长期交锋😴,全固态电池各类技术路线的角逐,才刚刚开始。 每日经济😜新闻 【免责声明】本文仅代表作者本人观点,与和讯网无关🔥。和讯网站对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确🤩性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,😀并请自行承担全部责任。邮箱:news_center@staf😡f.hexun.com返回搜狐,查看更多

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文 | 伯虎财经,作者 | 路费 文 | 伯虎财经,作😘者 | 路费 这次苹果的新品发布有多成功?看媒体评论和🤩首销情况就知道了。 虽然iPhone17系列激活量还没❤️有公布,但是电商平台的预售成绩已经发布了。iPhone17 😢Pro系列和上一代相比销量增长了3倍,更夸张的是标准版的iP😆hone17,比上一代增长了8倍左右。 媒体的评价更加❤️简单粗暴。发布会后,几乎所有的媒体稿件都可以总结为同一句话:🌟牙膏挤暴了。 连友商高管卢伟冰也按捺不住发微博称赞,顺😁带再次拉高了对标尺度——小米的新一代旗舰跳过了小米16,直接❤️命名为小米17、小米17 Pro、小米17 Pro Max。❤️ 苹果这次的久违发力其实也是自身处境的映射。 2🥳024年是苹果在国内市场承压的一年,无论是挤牙膏的更新还是在🤔AI上的迟滞,都已经让一部分粉丝开始不满。Canalys数据😍显示,苹果2024年在中国出货量降17%,降至4290万部,😆而华为增加37%至4600万部。2024年,苹果整体营收虽增💯长,但大中华区仅增14%,占比从25%降至17%。 国😅内的安卓品牌更是早已对苹果的存量用户垂涎已久,纷纷推出了各自🤩的兼容苹果系统方案,谋求逐步吸纳苹果的用户群体进入自家生态。🚀 不过如果你要问,苹果这次是不是意味着苹果正在倒退回那🚀个令人期待的品牌?那倒不是,苹果不是返老还童了,它只是更能放😉下身段开卷了。 01 加量不加价 一个词概括苹果🌟这次更新的最大特点,莫过于加量不加价。 苹果在标准版的😍刀法一向为人诟病,比如iPhone 14系列更新了“灵动岛”😡和迟了好几年的息屏显示,但只有iPhone 14 Pro系列😴才能上岛。iPhone 15标准版虽然继承了上一代Pro版的🚀一些特性,如A16芯片和灵动岛功能,但也明显“砍掉”了如12👏0Hz高刷新率屏幕和长焦镜头等关键配置 。 但iPho🌟ne 17标准版堪称是最实惠的标准版iPhone。iPhon😢e 17标准版虽然没能用上新的主板架构,但是它有最新的A19😢芯片,有和Pro相同的屏幕,搭载4800万像素主摄+1200🚀万像素2倍长焦双摄组合,前置摄像头升级至了1800万像素。甚🙄至还有120Hz高刷。 当然,最关键的是,这款手机可以😘参加国补。 类似华为的退出成就了苹果,国补政策同样意外🥳的让苹果成为了最大赢家。618前夕,苹果直营的天猫Apple⭐ Store官方旗舰店在全国范围内上线国家补贴(国补),覆盖😡产品包括iPhone16系列、iPad、Apple Watc😎h及Mac系列,补贴比例最高达20%,再叠加以旧换新权益,原🙌价7999元的iPhone 16 Pro叠加平台券后最低只需🔥要5299元。降价迅速激发了用户的换机热情,根据TechIn😂sights的数据,618期间苹果的销量能占到总体份额的43😘%。 展开全文 为了继续蹭到国补的东风,苹果暂时🤯放弃了全球统一的定价策略,同样是256G内存的版本,港版的i🔥Phone 17标准版需要6899港币,但内地只需要5999😴人民币,卡在了补贴范围内。 如果说以上还属于产品和定价😡卷,那么上架抖音就是渠道卷。 iPhone 17全球首😉发前一周,苹果突然宣布入驻抖音商城。放到过去,苹果未必会这么❤️快的推进抖音渠道的拓展。 和其他所有知名品牌一样,苹果😁对于新渠道的选择一直比较审慎,因为渠道和品牌的调性关联很大。🔥在线下,苹果一直力图把每一个直营店打造成地标建筑,而线上,过😅去十年只有天猫拿到了国内唯一的Apple Store官方旗舰😜店。在数码3C品类占据绝对优势的京东也只是是首个线上授权渠道🤗。 即便抖音电商在过去取得了不错的成绩,但无论是3C数👍码品类还是知名品牌,都不是它的优势类目。简单举个例子,202😉3年9月,抖音就上线“Apple产品抖音官方自营店”,截至目👍前该店的iPhone 16 Pro Max累计卖出不到5万台😆,京东平台的销量则超过了300万台。 找抖音“带货”并😡不是什么一锤定音的关键决策,凑国补也绝非深思熟路之举。单纯是😂因为过去苹果抬头看着月亮就能有无数信徒们抢着送钱,而现在需要😡自己弯下腰数数,有没有钢镚从指缝落下没看着。 02 把🔥成本的牙膏挤爆 新机发布后,苹果迎来了股价暴跌。苹果“😂推荐一致性”指标降至3.9,为2020年初以来最低水平。D.😘A. Davidson将苹果评级从“买入”下调至“中性”。追😘踪苹果的分析师中,仅有55%推荐买入苹果。作为对比英伟达、微🥳软和亚马逊等大型科技股的买入比例都超过90%。 单从业😡绩来看,苹果仍然有非常强力的支撑,软硬件整合带来的优势越来越😎强。一个明显的例证是,以ITunes为代表的服务业务收入占比😘逐年提升。2020-2024财年,苹果服务相关收入的营收从5😀38亿美元增长至962亿美元,同期营收占比从19.6%提升至🤯24.6%,25财年第三财季进一步提升至25.6%。 😉问题出在预期上。 苹果的这套软硬件组合拳,根基是广大的🙄硬件用户。过去苹果之所以能在竞争激烈的手机行业保持独树一帜的😢品牌力,本质还是得益于创新能力带来的升维体验。 但一方🔥面,当下手机创新早已进入瓶颈。虽然iPhone 17 Pro🙌系列摒弃了延续了好几代的“浴霸设计,采用了横向大矩阵相机布局🚀,升级了相机像素,3nm工艺的A19 Pro芯片性能更强,同💯时把光学变焦倍数提升到了8倍,iPhone Air甚至破天荒😜的为了轻薄需求,调整了设计。但前者作为消费者很难又明显的体验😜革新,后者则为了轻薄舍弃了实用性。 甚至从产品的角度而❤️言,iPhone Air更像是一种试验品。在官方的宣传语之外🤔,iPhone Air还是苹果自研占比最高的机型之一,在此之🚀前苹果虽然试图挣扎,但还是无法脱离高通的5G基带芯片。而iP🤯hone Air不仅搭载了苹果自研的基带芯片C1X,还集成了😀苹果自研的Wi-Fi芯片N1。 2010年苹果和高通的😁协议显示,苹果每卖出一台手机,就要向高通支付手机售价的5%作😊为专利费。换句话说如果iPhone Air能够成功试验自研基🤯带芯片的可行性,就能给苹果在成本端带来巨大的提升。 苹⭐果在AI这个大机会上显得却非常谨慎。和谷歌等大厂相比,苹果不🚀仅没有公开的大规模投资AI,原本的AI团队也陷入了动荡。 🙌 苹果内部对于是否要大举投入AI举棋不定。据报道,软件主管🔥费德里吉认为AI并非移动设备的核心功能,更不愿因此影响iPh👏one、Mac等年度系统更新的开发节奏。这导致苹果面对Cha👏tGPT毫无准备。 这种“设备优先”的思路还导致了苹果🤔AI基础模型团队负责人庞若明的离职。今年初,苹果AI基础模型😍团队负责人庞若明拟定了初步开源路线图。但费德里吉担心开源会使😀苹果失去端侧优化的优势。前不久,庞若明加入了Meta的“超级🤗智能实验室,成为了硅谷的头条新闻。 另一方面,地缘政治😆的冲突正在为这家跨国公司的前景蒙上阴影。 虽然苹果目前🤗苹果的产品获得了豁免,但是仍然需要面对可能到来的高额关税。虽😆然苹果早前就已经开始着手分流供应链,把产能转移到印度等地。2🤔025年,苹果为响应“制造回流”的要求,宣布未来4年将投资6🚀000亿美元在美国建厂,这将带来巨大的成本压力。 届时💯苹果可能需要面对一个问题:要不要继续让利获得消费者,守住市场😜份额? 03 写在最后 知名彭博记者古尔曼曾总结😘苹果为什么在AI能力建设上落后:一是缺乏明确的愿景,二是不清🔥楚如何才能与众不同、以及如何将目标付诸实践。 库克继任🔥后不是没有上马大型的开发项目,无论是头显还是汽车,苹果都投入😍了大量的人才和资金。但他们既没有像乔布斯那样坚定——汽车项目💯的成立很大程度上是为了让人才不流向其他公司,也过于考虑投产比😀——比起AI,现阶段能抓住的、能形成收入的产品才是他们最重视😂的。 这对于一家消费品公司是够的,但对于一家曾经改变过🤯世界的为大公司而言,显然是一种退化。 参考来源: 😍 1、远川研究所:《iPhone挤爆牙膏,苹果用自研换利润》😎 2、道总有理:《iPhone 17虽然大爆,但苹果的🙌“流量饥渴症”加重了》 3、36氪财经:《苹果,不想成🌟为下一个Intel》返回搜狐,查看更多

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