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三星電機開始供應小型固態(tài)電池原型,但僅僅是小試牛刀

Felix分析 ? 來源:電子發(fā)燒友 ? 作者:吳子鵬 ? 2025-01-24 00:25 ? 次閱讀

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/吳子鵬)前不久,三星電機公司首席執(zhí)行官Chang Duckhyun透露,該公司計劃今年供應小型固態(tài)電池原型,并在2026年擴大適用產(chǎn)品范圍。同時,Chang Duckhyun表示,三星電機的固態(tài)電池在能量密度和容量上已達行業(yè)頂尖水平,有潛力成為可穿戴設(shè)備等小型科技產(chǎn)品中鋰電池的替代方案。

三星小型固態(tài)電池原型性能優(yōu)異

據(jù)介紹,三星電機所供應的小型固態(tài)電池原型,在能量密度和容量方面已達到行業(yè)最高水平。這款電池原型采用氧化物基材料,這是固態(tài)電池發(fā)展的技術(shù)路線之一。目前,固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展主要有四大技術(shù)路線,分別是氧化物固態(tài)電池、硫化物固態(tài)電池、聚合物固態(tài)電池和鹵化物固態(tài)電解質(zhì)。

其中,氧化物固態(tài)電池在微觀水平上形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鋰離子傳輸通道,其具有離子電導率高、機械強度高、空氣穩(wěn)定性好、電化學窗口寬等優(yōu)點。氧化物固態(tài)電池可選擇的電解質(zhì)類型包括鈣鈦礦型、反鈣鈦礦型、NASICON型、LISICON型、石榴石型和LPON,其中鈣鈦礦型、NASICON型、石榴石型這三種結(jié)構(gòu)類型優(yōu)勢比較明顯。比如,NASICON結(jié)構(gòu)的LATP具有電化學窗口較高、穩(wěn)定性好的特點。

三星電機目前并未公開自己小型固態(tài)電池原型的材料結(jié)構(gòu),不過產(chǎn)品即將上市,因此毫無疑問三星電機找到了一種較為穩(wěn)定的固態(tài)電池材料結(jié)構(gòu)。同時,從初期目標市場來看,目前這種電池結(jié)構(gòu)還只能實現(xiàn)小型方案,無法應用到智能手機和汽車領(lǐng)域。從目前可穿戴設(shè)備的方案來看,電池需要具有能量密度高、體積小、重量輕、形狀多樣化的特點,這些三星小型固態(tài)電池原型基本已經(jīng)具備,現(xiàn)在唯一需要經(jīng)過市場檢驗的是充電效率,以及這種小型固態(tài)電池原型的壽命是否足夠長。

三星擁有巨大的固態(tài)電池野心

從三星此前一系列動作來看,三星電機此次公開小型固態(tài)電池原型產(chǎn)品進展,只能算是三星固態(tài)電池戰(zhàn)略的冰山一角,技術(shù)上可以說是小試牛刀。根據(jù)此前的報道,三星計劃在智能手機、汽車領(lǐng)域成為重要的固態(tài)電池供應商,并將三星品牌的智能手機逐步更換為固態(tài)電池。

在智能手機方面,三星認為固態(tài)電池是三星手機徹底擺脫“電池門”影響的重要一步。根據(jù)韓媒的報道,三星除了研發(fā)氧化物固態(tài)電池,硫化物固態(tài)電池也是三星固態(tài)電池研發(fā)體系里重要的技術(shù)路線。此前,華為也公布了該公司的最新的硫化物固態(tài)電池專利,名稱為《摻雜硫化物材料及其制備方法、鋰離子電池》。根據(jù)專利內(nèi)容,摻雜硫化物材料可以作為硫化物固態(tài)電解質(zhì)應用在鋰離子電池中,使得鋰離子電池具有較長的使用壽命。而使用壽命恰恰是固態(tài)電池目前比較致命的缺陷。除了智能手機,三星也計劃在平板、筆記本等便攜式設(shè)備中全面使用全固態(tài)電池。

韓國業(yè)內(nèi)人士透露,三星內(nèi)部有一項宏大的計劃,即通過固態(tài)電池全面取代鋰電池,并將汽車定義為關(guān)鍵市場。實際上,2023年三星就曾明確表示,將逐漸放棄生產(chǎn)鋰離子電池,而轉(zhuǎn)向開發(fā)固態(tài)電池。根據(jù)此前的報道,三星正致力于研發(fā)能量密度超過900Wh/L的固態(tài)電池,采用的也是硫化物固態(tài)電池路線。

2024年7月,三星曾在SNE電池日展會重點展示首批固態(tài)電池產(chǎn)品,采用Super-Gap固態(tài)電池技術(shù),能量密度為900Wh/L,支持三星SDI提供的超充技術(shù),9分鐘即可充到80%的電量,使用壽命高達20年。按照三星的規(guī)劃,該公司將于2027年大規(guī)模量產(chǎn)Super-Gap固態(tài)電池。

三星固態(tài)電池面臨激烈競爭

雖然三星在固態(tài)電池方面信心滿滿,且已經(jīng)逐步放棄了鋰離子電池產(chǎn)品。不過,三星想要在固態(tài)電池上取得成功并不容易,這一前沿的產(chǎn)品雖然還沒有規(guī)模商用,但是競爭的火藥味已經(jīng)很濃了。

上面提到了華為的專利,這項技術(shù)便可適用于智能手機和汽車等領(lǐng)域。此外還有小米、寧德時代等公司。小米公司此前也曾公開過自己的固態(tài)電池技術(shù),根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù),小米的固態(tài)電池技術(shù)可實現(xiàn)突破1000Wh/L的能量密度,采用此固態(tài)電池,即可實現(xiàn)在原本內(nèi)置4500mAh容量電池的小米 13手機上,無需增加機身體積內(nèi)裝載容量達6000mAh的電池。

由于三星提前了固態(tài)電池的量產(chǎn)時間,此前業(yè)界預計是2030年,現(xiàn)在幾乎有固態(tài)電池產(chǎn)品計劃的公司都將時間提前到了2027年和2028年。按照已經(jīng)公開時間線的來看,日產(chǎn)公司計劃于2025年試產(chǎn)固態(tài)電池,并于2028年量產(chǎn)上車;上汽集團全新一代固態(tài)電池計劃于2026年實現(xiàn)量產(chǎn),能量密度超400wh / kg、體積能量密度超過820wh / L、電池容量能夠超過75Ah;奇瑞汽車計劃2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池上車,2027年規(guī)模化量產(chǎn);寧德時代預計將于2027年小規(guī)模量產(chǎn)全固態(tài)電池,2028年正式規(guī)模量產(chǎn)。

通過這些消息不難看出,全球固態(tài)電池的競賽已經(jīng)開始了。

結(jié)語

固態(tài)電池不僅是企業(yè)之間的競爭,更是涉及中、日、韓、德、美幾國之間在電池技術(shù)上的競爭,誰先取得市場的認可,誰就有可能成為下一個“寧德時代”。在這方面,日本電池和汽車廠商的野心并不比三星小,雖然三星一再搶時間,但其他公司也并沒有落下。

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