【技术】中国和美国在固态电池技术领域的研究与进展

发布时间:2024-09-19

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固态电池技术正在成为中美两国新能源领域的角力点。截至2023年5月,全球固态电池关键技术专利申请量达到2.0798万项,其中中国以7640项专利位居全球前列,占比达36.7%。这一数据不仅反映了中国在该领域的技术实力,也凸显了中美两国在下一代电池技术上的激烈竞争。

在固态电池的关键材料领域,中美两国呈现出不同的技术路径和优势。电解质是固态电池的核心部件,其进展直接影响全固态电池的发展进程。目前,固态电解质材料主要包括氧化物、硫化物、卤化物和聚合物等。在聚合物电解质技术路线上,中国是技术来源国最多的国家。中国科学院、华中科技大学、中南大学等高校及科研院所,以及北京卫蓝新能源、比亚迪等企业组成了强大的创新产业链,在这一领域具有较强的技术优势。

然而,在硫化物和氧化物电解质技术路线上,日本和韩国企业仍占据领先地位。丰田公司、三星集团等日韩企业在这些领域专利布局较早,具有先发优势。丰田公司聚焦于硫化物电解质,从制备工艺、测量参数、材料组成等多方面进行专利保护,以巩固其领先地位。松下集团则转向卤化物、氧化物固态电解质的研发,并进行了一系列专利布局。

尽管面临挑战,中国企业在固态电池材料研发方面仍取得了显著进展。以贝特瑞为例,该公司在固态电池关键材料研究领域获得了重要突破。贝特瑞开发出多款新型固态电解质材料,包括聚合物固态电解质产品BEP系列、氧化物固态电解质产品BEO系列和硫化物固态电解质产品BSS系列。这些产品在固态电池降本、安全性能提升方面取得了重要进展,已实现小批量供货。

固态电池技术的突破将对新能源产业产生深远影响。固态电池具有高安全性、高能量密度等优势,被视为取代现有锂离子电池的颠覆性技术之一。随着技术的不断进步和产业化进程的加快,固态电池有望在电动汽车、储能、电动航空、智能终端等行业广泛应用,推动能源清洁化和交通电动化进程。

面对激烈的国际竞争,中国需要进一步整合政策资源和技术创新资源,明确重点企业和科研院所的技术分工,形成技术攻关合力。同时,应保持在聚合物电解质技术领域的良好研究态势,加强聚氧化乙烯类技术储备和专利布局,实现技术突破。只有这样,中国才能在下一代电池技术的竞争中占据有利地位,推动新能源产业的高质量发展。