破解“固固界面”難題！南都電源固態(tài)電池亮相海外

近日，南都電源在RE+美國國際太陽能展覽會向全球展示了公司的全固態(tài)電池產(chǎn)品。這是南都全固態(tài)電池技術(shù)在海外首次驚艷亮相，其固態(tài)電池技術(shù)破解了“固固界面”難題，能夠兼顧高比能和高安全，可以在-20℃-85℃的環(huán)境下正常使用，成本僅較普通鋰電池增加10%-15%。

據(jù)了解，南都電源20Ah全固態(tài)電池基于超高鎳三元正極和限域生長的硅碳負(fù)極體系，能量密度可達(dá)350Wh/kg，循環(huán)壽命2000次，目前已通過擠壓、短路等安全性能測試，均達(dá)到國標(biāo)要求，電池不起火、不爆炸。

在固態(tài)電池技術(shù)路線選擇上，南都固態(tài)電池以自主研發(fā)的氧化物無機固態(tài)電解質(zhì)，消除了液體有機電解質(zhì)的安全隱患。

氧化物固態(tài)電解質(zhì)離子導(dǎo)電率較高，在生產(chǎn)工藝、制造成本和電化學(xué)性能等方面，都較為均衡，但材料脆性比較大、界面電阻高的短板，限制了全固態(tài)電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。而南都電源在固態(tài)電解質(zhì)中引入增韌材料，增強了固態(tài)電解質(zhì)整體的機械強度，顯著降低了電池發(fā)生內(nèi)短路的可能性。

并且20Ah全固態(tài)電池通過電解質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)設(shè)計和電極表面原位成膜技術(shù)，大幅改善了固態(tài)電解質(zhì)與電極的界面接觸性能，降低電芯內(nèi)阻，破解“固固界面”難題，有效提升了全固態(tài)電池的循環(huán)壽命、倍率性能等。

為了進(jìn)一步解決“固固界面”產(chǎn)業(yè)化難題，南都電源開發(fā)的致密電極干法工藝大幅降低了電極孔隙率，致密度高達(dá)80%以上，保證了電極活性材料與電解質(zhì)間的緊密接觸，電導(dǎo)率顯著高于濕法電極，也提高了電池能量密度。

電極干法工藝還省去了涂布和干燥兩道工序，相對于傳統(tǒng)的電極濕法工藝具有顯著的降本優(yōu)勢，能降低10%-15%的電極制造成本。

根據(jù)南都電源業(yè)績交流會消息，公司在固態(tài)電池技術(shù)方面的研發(fā)歷程可以追溯到2017年。當(dāng)時，南都電源從浙江大學(xué)引進(jìn)了涂江平老師的博士團隊，結(jié)合公司原有的技術(shù)人員，成立了專門的技術(shù)研究院，致力于固態(tài)電池的研發(fā)。2018年，南都電源在半固態(tài)和固態(tài)電池的電解質(zhì)領(lǐng)域加速了研發(fā)進(jìn)程。到2020年，南都電源在三元正極材料和石墨碳負(fù)極材料方面取得了重大突破，并承擔(dān)了國家重點項目。2022年，南都電源引入了日本山梨研究所的小林子齋先生及其團隊，繼續(xù)推進(jìn)高比能高安全固態(tài)電池的研發(fā)。2023年，南都電源在固態(tài)電池方面獲得了知識產(chǎn)權(quán)獎，各項指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異。

在量產(chǎn)應(yīng)用方面，南都電源的固態(tài)電池目前主要面向無人機、機器人和低空飛行器等場景，并已有一條中試產(chǎn)線用于小批量交付。

中國工程院院士、中國科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉曾在中國電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇上表示：發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)和低空經(jīng)濟關(guān)鍵是固態(tài)電池。兩者在技術(shù)關(guān)聯(lián)、市場應(yīng)用、經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展等方面都具有顯著的協(xié)同效應(yīng)。

固態(tài)電池已開始應(yīng)用于儲能項目，例如，應(yīng)用衛(wèi)藍(lán)半固態(tài)儲能電池的浙江龍泉儲能電站示范項目，新疆省首個采用半固態(tài)電池儲能的中電建新疆巴里坤156MW/624MWh儲能項目，鵬輝能源烏蘭察布市察哈爾高新技術(shù)開發(fā)區(qū)年產(chǎn)10GWh儲能電芯及系統(tǒng)集成項目和年產(chǎn)1GWh的半固態(tài)電池項目，嘉興市悉科1237產(chǎn)業(yè)園466kWh固態(tài)電池儲能項目......

隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，其在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用前景將越來越廣闊。而南都電源作為儲能行業(yè)領(lǐng)先者，2024年連續(xù)三季度上榜BNEF Tier1全球一級儲能廠商榜單，將有望在這一領(lǐng)域取得更多突破和成就。

參考來源：

南都電源官網(wǎng)、官微、2024年半年度報告、行家說儲能、網(wǎng)絡(luò)公開信息等

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