2025年5月15日，德國慕尼黑工業(yè)大學等機構在《先進能源材料》雜志發(fā)布研究成果，宣布開發(fā)出一種由鋰、銻、鈧構成的新型復合材料，其鋰離子傳導速率較現(xiàn)有材料提升逾30%，創(chuàng)下新紀錄。這一突破不僅為固態(tài)電池性能提升提供了關鍵材料支持，也標志著全球固態(tài)電池技術向商業(yè)化邁出重要一步。
一、技術突破：晶格空位構建鋰離子“高速公路”
1. 材料設計與性能提升
研究團隊通過用金屬鈧部分置換銻化鋰中的鋰原子，在晶體結構中精準構筑了特殊的晶格空位。這些微觀通道顯著降低了鋰離子遷移的阻力，使其傳導速率提升30%以上，同時兼具優(yōu)異的電子傳導能力。相比此前需摻雜5種元素的鋰硫材料，新材料的制備工藝更簡化，僅需添加鈧單質即可實現(xiàn)高性能，且熱穩(wěn)定性更高。
2. 技術優(yōu)勢與適用性拓展
該材料不僅適用于鋰銻體系，其原理還可擴展至鋰磷等其他系統(tǒng)。研究團隊已啟動專利申請，并計劃通過規(guī)模化制備工藝推進實際應用測試。其潛在應用領域包括固態(tài)電池電極添加劑和功能材料導電性能優(yōu)化，為高能量密度電池開發(fā)開辟新路徑。
二、產業(yè)共振：全球頭部企業(yè)加速布局
1. 技術路線多元化與產業(yè)化進展
全球固態(tài)電池技術路線呈現(xiàn)硫化物、氧化物、聚合物并行發(fā)展的格局。寧德時代采用硫化物+鹵化物復合電解質體系，能量密度突破500Wh/kg，計劃2027年小規(guī)模量產；比亞迪則聚焦“刀片固態(tài)電池”，體積能量密度較傳統(tǒng)電池提升40%，西安30GWh基地預計2026年建成。
2. 中國企業(yè)突破與市場應用
- 貝特瑞發(fā)布GUARD系列全固態(tài)電池材料解決方案，覆蓋高鎳正極、硅基負極及硫化物電解質，鋰碳復合負極材料已通過頭部數(shù)碼廠商驗證。
- 欣界能源推出全球首款高能量鋰金屬固態(tài)電池“獵鷹”，單體能量密度超450Wh/kg，針刺實驗實現(xiàn)“零起火”，并應用于億航智能eVTOL飛行器。
3. 量產時間表明確
主流車企如比亞迪、廣汽、長安等計劃2026-2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車。上汽集團首款全固態(tài)電池“光啟電池”將于2027年落地，目標續(xù)航里程突破1200公里。
三、挑戰(zhàn)與未來展望
1. 成本與規(guī)模化難題
硫化物電解質雖性能優(yōu)異，但規(guī)模化生產成本仍較高。貝特瑞指出，硫化物材料需解決裝備升級和產線安全性問題；三祥新材通過“液相燒結”工藝將LLZO粉體成本降至35萬元/噸，為降本提供新思路。
2. 技術競爭與產業(yè)協(xié)同
日韓企業(yè)聚焦硫化物路線，歐美多技術并行，中國則在氧化物和硫化物體系同步突破。頭部企業(yè)通過產業(yè)鏈整合加速技術落地，如贛鋒鋰業(yè)控股輝能科技，實現(xiàn)硫化物電解質百噸級量產。
3. 市場潛力與戰(zhàn)略意義
固態(tài)電池被視為新能源汽車、低空經濟（如無人機、eVTOL）及儲能領域的關鍵技術。預計2030年全球市場規(guī)模將超2000億元，中國憑借材料創(chuàng)新和產能優(yōu)勢有望占據主導地位。
此次技術突破與產業(yè)進展的雙重推動下，固態(tài)電池正從實驗室加速駛向現(xiàn)實應用。未來，如何平衡性能、成本與安全性，將是企業(yè)突圍的關鍵，而中國在全球新能源競賽中的角色也將愈發(fā)重要。