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?
吃瓜电子官网最新热点: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?
更新时间: 浏览次数:1367
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
北京市:市辖区:(东城区、西城区、朝阳区、丰台区、石景山区、海淀区、门头沟区、房山区、通州区、顺义区、昌平区、大兴区、怀柔区、平谷区、密云区、延庆区)
天津市:市辖区:(和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、武清区、宝坻区、滨海新区、宁河区、静海区、蓟州区)
河北省:石家庄市:(长安区、桥西区、新华区、井陉矿区、裕华区、藁城区、鹿泉区、栾城区、井陉县、正定县、行唐县、灵寿县、高邑县、深泽县、赞皇县、无极县、平山县、元氏县、赵县、石家庄高新技术产业开发区、石家庄循环化工园区、辛集市、晋州市、新乐市)
唐山市:(路南区、路北区、古冶区、开平区、丰南区、丰润区、曹妃甸区、滦南县、乐亭县、迁西县、玉田县、河北唐山芦台经济开发区、唐山市汉沽管理区、唐山高新技术产业开发区、河北唐山海港经济开发区、遵化市、迁安市、滦州市)
秦皇岛市:(海港区、山海关区、北戴河区、抚宁区、青龙满族自治县、昌黎县、卢龙县、秦皇岛市经济技术开发区、北戴河新区)
邯郸市:(邯山区、丛台区、复兴区、峰峰矿区、肥乡区、永年区、临漳县、成安县、大名县、涉县、磁县、邱县、鸡泽县、广平县、馆陶县、魏县、曲周县、邯郸经济技术开发区、邯郸冀南新区、武安市)
邢台市:(襄都区、信都区、任泽区、南和区、临城县、内丘县、柏乡县、隆尧县、宁晋县、巨鹿县、新河县、广宗县、平乡县、威县、清河县、临西县、河北邢台经济开发区、南宫市、沙河市)
保定市:(竞秀区、莲池区、满城区、清苑区、徐水区、涞水县、阜平县、定兴县、唐县、高阳县、容城县、涞源县、望都县、安新县、易县、曲阳县、蠡县、顺平县、博野县、雄县、保定高新技术产业开发区、保定白沟新城、涿州市、定州市、安国市、高碑店市)
张家口市:(桥东区、桥西区、宣化区、下花园区、万全区、崇礼区、张北县、康保县、沽源县、尚义县、蔚县、阳原县、怀安县、怀来县、涿鹿县、赤城县、张家口经济开发区、张家口市察北管理区、张家口市塞北管理区)
承德市:(双桥区、双滦区、鹰手营子矿区、承德县、兴隆县、滦平县、隆化县、丰宁满族自治县、宽城满族自治县、围场满族蒙古族自治县、承德高新技术产业开发区、平泉市)
沧州市:(新华区、运河区、沧县、青县、东光县、海兴县、盐山县、肃宁县、南皮县、吴桥县、献县、孟村回族自治县、河北沧州经济开发区、沧州高新技术产业开发区、沧州渤海新区、泊头市、任丘市、黄骅市、河间市)
文 | 陆玖商业评论 文 | 陆玖商业评论 从市⭐场端来看,全球L2级以上新车智能驾驶渗透率已接近45%,随着😎未来两年具备L2-L3组合驾驶辅助功能的产品的快速落地,这一🚀数字还有望进一步增长至60%。 巨额融资与巨额亏损并存😍,地平线在资本市场的强势募资与财务表现的强烈反差,勾勒出中国🤗智能驾驶芯片行业的狂飙与隐忧。 9月26日,地平线在港😅交所发布公告,宣布以每股9.99港元的价格配售约6.39亿股👍股份,估计所得款项净额约63.39亿港元(约合人民币58.1😜4亿元)。不出意外,该配售消息一出,地平线当日股价跌超8%。🤔 这已是这家智能驾驶芯片公司一年内第三次大规模融资,总👍募资金额也高达近155亿元人民币。特别是,此次配售距离上一次😢不过3个月的时间。 在资本市场长袖善舞的同时,地平线的😎亏损也在扩大。2025年上半年,地平线收入约为15.67亿元🙄,同比增长67.6%;但亏损反而从上年同期的50.98亿元增👏至52.33亿元。 这家被业内称为“中国智驾芯片第一股😘”的企业,一边是业务高速增长、出货量屡创新高,另一边是亏损持👍续扩大,以及现有客户纷纷下场自研芯片。资本市场依然相信未来吗😅? 01 一年内募资155亿 作为赛道中入局较早🤔且已打开一定市场的明星企业,地平线的融资能力无疑是令人瞩目的🚀。 自2024年10月在港交所上市以来,地平线通过IP🤯O募资58.73亿港元,今年6月配售募资46.74亿港元,加🤯上此次募资63.4亿港元,一年内合计募资168.87亿港元(😉约合人民币154.8亿元)。 而此次公告中披露的配售价👏格,是以前一日即9月25日的收盘价折让约5.75%的价格得来🤯的。对比三个月的那次配售,此次募资更多,但给出的“折扣”反而🥳更小,不少股民则在各大社区中表示出了质疑。 对于本次募💯资的用途,地平线公告称将用于扩大海外市场业务,加速国内市场业😴务扩张;投资研发以进一步提升技术能力;投资新兴领域,例如与R💯obotaxi相关的计划;对上游及下游业务合作伙伴进行策略性🤩投资。 有分析认为,地平线的融资紧迫感,藏着其创始人余👏凯对行业窗口期的判断。尽管今年初,余凯便喊出“3年脱手开,5😴年闭眼开,10年随心开”的设想,但想要将这个战略规划落地,就🥳必须要加速技术商业化。 加之,特斯拉、国内大厂、传统车😎企都在加码,地平线需要通过融资保持技术领先,才可能在规模化效🤯应到来前保持身位。 02 中高阶产品占比提升,前五大客😢户依赖度高 尽管地平线一直在扩亏,但不能否认的是,其业😢务增长速度还是可圈可点的。8月29日,地平线宣布其征程系列车👏载智能芯片,累计量产出货突破1000万套,成为国内首家跨过该😘门槛的智能驾驶计算方案企业。 展开全文 2025😆年上半年,公司实现营业收入15.67亿元,同比增长67.6%😢,主要得益于产品及解决方案业务收入大幅增长。而该板块营收也达❤️到了7.78亿元,为去年同期3.5倍,出货量198万套,同比😘增长约100%。 更值得关注的是,中高阶辅助驾驶方案正🔥在成为业绩核心驱动力。支持高速NOA和城区NOA的征程6系列😁芯片出货约98万套,同比增长6倍,占上半年总出货量近50%,😴贡献超80%相关业务收入。 出货量的攀升,也带动平均单🤩车价值量同比提升70%。这一变化源于智驾辅助功能从基础L2向👏城区NOA等高阶应用的升级。而余凯也预计,搭载城区辅助驾驶方😍案的车型价格带有望下探至15万元区间,进一步推动智能驾驶向大⭐众市场普及。 据地平线官网上的数据,公司目前已与27家😴车厂合作,定点车型超300款,大众、比亚迪这些头部车企都在其😆客户名单里。 另据高工智能汽车的监测数据,在中国自主品🙌牌乘用车智驾计算方案市场中,地平线以33.97%的市场份额稳🥳居第一,每3辆汽车中,就有1辆采用了地平线的智驾方案。 🌟 然而,亮眼的市场份额背后,地平线也面临着客户集中度较高的风🥳险。 根据招股书,2021年至2024年上半年,来自前🤯五大客户的收入分别占地平线当期总收入的60.7%、53.2%👍、68.8%和77.9%。 到了2025年上半年,地平😢线前五大客户收入在期内总收入的占比高达52.48%,其中第一🎉大客户占比达到19.7%。尽管前五大客户收入占比有所回落,但🔥从数值上看依然相对较高。 这种依赖性的衍生风险在于,当👏主流车企纷纷启动自研芯片计划之后,诸如蔚来、小鹏、比亚迪等车🙌企都已陆续下场真金白银砸入于此,这或将诱发地平线面对“备胎危🙌机”。 03 从“卖硬件”到“软硬一体化”,押注Rob🙄otaxi 中信证券曾在一份研报中指出,到2025年,👏国内中高阶智能驾驶的渗透率有望翻倍,带来约350亿元的增量市😊场。 群智咨询调研数据显示,2024年全球智能驾驶So😉C市场规模约50亿美元,同比增长高达62%。而据其预测数据,😀2025年全球智能驾驶SoC市场规模还有望进一步扩大至76亿👏美元。 不过,从市场端来看,全球L2级以上新车智能驾驶🌟渗透率已接近45%,随着未来两年具备L2-L3组合驾驶辅助功💯能的产品的快速落地,这一数字还有望进一步增长至60%。 🚀 政策层面也为行业提供了支持。工信部提出2025年汽车芯片国😴产化率提升至20% 的发展目标,此举受到了一众车企的积极响应🙄。比如东风汽车集团,计划于2025年将车规级芯片国产化率提升😡到60%。 国内外玩家齐聚,算力军备竞赛加剧,智能驾驶👍芯片领域的竞争也变得愈发激烈。2025年,随着政策法规陆续落🤔地、技术迭代逐步成熟、用户智能化需求增加,国内外汽车芯片厂商😀也悄然间展开了一场算力军备赛。 国际巨头英伟达在202🤯5年8月宣布Thor芯片量产,但这款原计划2024年落地的“😎下一代自动驾驶神芯”不仅延期了近一年,实际交付的“Thor 😂U”版本算力也从宣传时的2000 TOPS缩水到1600 T😂OPS。 与此同时,国产芯片品牌正在奋力追赶。在202🙄4年的市场格局竞争中,智能驾驶辅助芯片市场依旧呈现国外厂商主😘导的态势。 其中,英伟达以38.63%的市场份额稳居国😊内首位,特斯拉以23.43%的份额位居第二。华为、地平线分别😉以17.21%和10.68%的市场份额分别排列第三、第四。 🔥 更值得注意的是,蔚来神玑NX9031芯片随ET9量产上😴车后迅速覆盖5款车型;小鹏P7搭载三颗自研图灵芯片,算力达2👏250 TOPS,比Thor U还高;芯擎科技推出“星辰一号🙄+龍鹰一号”组合方案,直接叫板“Orin X+高通8295”🥳的多芯片架构。 地平线在中报中提到,向中高阶辅助驾驶解😘决方案的转型将成为行业下一阶段的主导趋势,其先进算法和软件对😊云服务相关的需求日益增长。公司预计,搭载城市辅助驾驶解决方案😁的车型价格区间将进一步下降至15万元区间。 与此同时,🙄面对激烈的市场竞争,地平线正在积极朝着“软硬件一体化供应商”💯的方向,进行战略转型。 通过对比地平线2021年和20😢24年的收入结构变化就能看出,“卖硬件”的收入占比已从202😜1年的44.6%下降到2024年的27.9%,同一报告期内,😊其“软件服务”的收入从43.3%一路上升到69.1%。 👍 其实这种转型也并不难理解。近几年整个汽车行业价格战一轮接着🥳一轮,各家车企都在不断向上游压缩成本,这直接影响了地平线产品😆解决方案的平均售价。 Robotaxi同样是地平线押注🤗的新兴领域。根据瑞银报告预测,到本世纪30年代后期,中国Ro😉botaxi服务市场的潜在规模将达到1830亿美元,届时全国🌟将有约400万辆Robotaxi投入运营。 在这种背景🙌下,9月11日,地平线宣布与哈啰正式签署战略合作协议。双方将😆基于Robotaxi运营场景和需求,发挥各自技术优势,共同打😴造极致低成本、高安全、高可靠、高可用的智能驾驶技术。 🚀在行业尚未盈利的背景下,边扩亏边谋求新机的地平线,还能让资本😜市场保持多久的耐心,我们不得而知,但资本的态度可能也将决定智🤗能驾驶芯片之争的最终赢家。希望,这位百度出身的创业者余凯,可❤️以顶住压力。返回搜狐,查看更多
推荐阅读
“抛售美国”仍在继续!澳大利亚主权财富基金减持美国资产
4550
特朗普的“总统牌印钞机”:两个任期,吸金无数
2099
贝森特迎来高危豪赌:这一步踏错,财长宝座恐易主?
6669
欧盟拟推进第19轮对俄制裁,瞄准支付和加密领域!
9428
嘘声连连!特朗普现身美网决赛,“赛场政治”升级?
4096
为夺权铺路?贝森特发文呼吁全面改革美联储!
7213
美联储理事库克反击:从哈佛到美联储,特朗普的套路都一样!
5728
“币圈巨头”要去“挖黄金”?全球最大稳定币计划大举投资金矿
2586
特朗普准备重谈《美墨加协定》,此前关税豁免暗藏玄机
6298
罕见一幕!国会两党议员联手,致力“铲除”国会山股神
5008
美政府关门倒计时4周!国会两党提前“推锅”
2463
就在明天!特朗普重塑美联储计划进入关键阶段
9068
以总理誓言拿下哈马斯“最后堡垒”,分析师泼冷水:注定徒劳无功!
4159
特朗普引发资本大转向?私募巨头曝料:亚洲和中东客户正抛弃美国
6816
俄无人机夜袭乌克兰致6万用户断电,泽连斯基誓言对俄本土发动深度打击
8749
以色列宣布击毙哈马斯发言人,美国拟在战后接管加沙至少10年
5206
特朗普史诗级干预下,美联储还有一个加强独立性的方法
1584
9月非农数据已经做好待发?参议员沃伦呼吁别管关门,如期发布
4789
美国政府停摆!80万雇员恐被停薪,周五非农报告大概率“难产”
8021
市场躲过一劫?白宫撤回劳工统计局局长提名
7453
内塔尼亚胡将与特朗普进行今年第四次会面,以色列现在很“慌”
3031