近日,韓國科學技術(shù)院(KAIST)與LG新能源聯(lián)合宣布,他們已開發(fā)出一種新型鋰金屬電池電解質(zhì),能夠解決長期困擾電池行業(yè)的“枝晶”問題。
據(jù)稱,這項技術(shù)可使電動汽車在12分鐘內(nèi)充電70%,續(xù)航里程達到約804公里。
如“枝晶”技術(shù)突破,解決數(shù)十年難題
鋰金屬電池相比主流鋰離子電池,采用純鋰金屬陽極,能量密度顯著更高。但其商業(yè)化一直面臨核心障礙——“枝晶”問題。
枝晶是充電過程中陽極表面形成的樹枝狀鋰晶體,不僅降低電池性能,還可能刺穿隔膜導致短路,帶來安全隱患。
韓國研究團隊聲稱,他們通過深入機理研究,發(fā)現(xiàn)枝晶生長的根本原因是“鋰金屬表面不均勻的界面內(nèi)聚力”。
基于此發(fā)現(xiàn),團隊開發(fā)了一種“抑制內(nèi)聚力的新型液態(tài)電解質(zhì)”,其陰離子結(jié)構(gòu)對鋰離子結(jié)合親和力較弱,能確保鋰在陽極上均勻沉積,即使在快速充電時也能抑制枝晶形成。
實驗室數(shù)據(jù),性能表現(xiàn)驚人
在實驗室測試中,搭載該電解質(zhì)的電池在超過350次循環(huán)中表現(xiàn)穩(wěn)定。
具體充電性能如下:
團隊還通過建模驗證,高密度電池設(shè)計(能量密度達386 Wh/kg)可在17分鐘內(nèi)完成從10%充電到80%。
歷史記錄顯示:韓國科技宣稱屢受質(zhì)疑
這并非韓國首次宣布突破性技術(shù)。回顧歷史,韓國在科技領(lǐng)域有過多次未能完全實現(xiàn)的宣稱。
2018年,韓國宣布造出“永不爆炸的固態(tài)電解質(zhì)”,但隨后三星手機仍發(fā)生電池爆炸事故。
2020年,韓國聲稱將量產(chǎn)石墨烯電池,但至今連石墨烯充電寶都未見上市。
2022年,韓國研發(fā)的鈉離子電池實驗室數(shù)據(jù)無人能夠復現(xiàn)。
2024年的實驗室常溫超導技術(shù),最終被證明無法重現(xiàn),被科學界視為笑話。
現(xiàn)實挑戰(zhàn):從實驗室到量產(chǎn)障礙重重
即使韓國此次技術(shù)突破屬實,從實驗室到量產(chǎn)也面臨諸多挑戰(zhàn)。
充電基礎(chǔ)設(shè)施要求極高:804公里續(xù)航按百公里電耗15度計算,12分鐘充70%需要超過800kW的超充功率。目前特斯拉超充樁峰值功率僅250kW,800kW相當于160臺家用空調(diào)的功率,對電網(wǎng)負擔極大。
電池循環(huán)壽命不足:實驗室測試僅進行了350次循環(huán)。按兩天一次循環(huán)計算,電池用不了兩年就需更換,無法滿足電動車長期使用需求。
量產(chǎn)成本與工藝難題:實驗室成果走向量產(chǎn)需要解決生產(chǎn)工藝、成本控制和供應(yīng)鏈構(gòu)建等一系列問題,此過程通常需要3-5年甚至更長時間。
全球競爭,多電池技術(shù)路線對比
全球固態(tài)電池技術(shù)競爭激烈,中韓采取了不同發(fā)展路線。
中國選擇以氧化物電解質(zhì)為主要技術(shù)路線,優(yōu)勢在于產(chǎn)業(yè)化進度領(lǐng)先。衛(wèi)藍新能源、清陶能源等已實現(xiàn)半固態(tài)電池的量產(chǎn)和裝車。政府也出臺了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》等強力政策支持。
韓國則選擇硫化物和氧化物路線并行發(fā)展的策略。三星SDI和SK On等電池企業(yè)積極投入,致力于開發(fā)高能量密度和超快充電的電池產(chǎn)品。
日本傾力發(fā)展硫化物電解質(zhì)路線,將其提升至國家戰(zhàn)略高度。豐田、本田、日產(chǎn)等巨頭以及材料商出光興產(chǎn)共同構(gòu)建了產(chǎn)學研緊密合作的開發(fā)聯(lián)盟。
市場現(xiàn)實:中國主導動力電池產(chǎn)能
盡管韓國宣布技術(shù)突破,但當前全球動力電池市場的現(xiàn)實是:76%的動力電池產(chǎn)能在中國。
2025年第二季度全球裝機量達282.6GWh,同比增長37.3%,其中中國裝機量171.8GWh,同比增長47.7%,海外裝機量110.8GWh,同比增長23.8%。
韓國電池廠商則面臨工廠利用率下降的挑戰(zhàn)。2025年上半年,LG能源解決方案的運營率降至51.3%,三星SDI報告為44%,而SK On為52.2%。
韓國三大電池制造商全球市場份額較去年同期下降了5.4個百分點,降至16.4%。
總之,全球電池技術(shù)的競賽從未停止,但實驗室數(shù)據(jù)與規(guī)模化量產(chǎn)之間,往往存在著難以逾越的鴻溝。真正的技術(shù)突破,不在于驚人的論文數(shù)據(jù),而在于能否安全、可靠、經(jīng)濟地服務(wù)于千萬消費者。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.