固態(tài)電池被視為新能源汽車的“終極答案”，其高安全性與長續(xù)航特性，使其在新能源汽車、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。近期，多家權(quán)威媒體報(bào)道，我國科研團(tuán)隊(duì)成功攻克全固態(tài)金屬鋰電池的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，推動(dòng)固態(tài)電池性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍——過去100公斤電池僅能支持500公里續(xù)航，如今有望突破1000公里大關(guān)。這一突破背后，究竟隱藏著怎樣的技術(shù)密碼？東風(fēng)汽車等企業(yè)又做出了哪些貢獻(xiàn)？

電池充放電的本質(zhì)，是鋰離子在正負(fù)極間的“往返運(yùn)動(dòng)”。鋰離子如同“快遞員”，將電子從正極運(yùn)送至負(fù)極，而固態(tài)電解質(zhì)則是其行駛的“高速公路”。然而，傳統(tǒng)硫化物固體電解質(zhì)硬度高、脆如陶瓷，金屬鋰電極卻軟似橡皮泥，兩者結(jié)合時(shí)界面凹凸不平，導(dǎo)致鋰離子傳輸受阻，直接影響電池效率。這正是固態(tài)電池長期未能大規(guī)模商業(yè)化的核心難題。

針對(duì)這一痛點(diǎn)，我國科研團(tuán)隊(duì)通過三大創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“陶瓷板”與“橡皮泥”的緊密貼合，徹底打通了固態(tài)電池的續(xù)航瓶頸。

第一項(xiàng)突破是“碘離子粘合劑”。在電池工作過程中，碘離子會(huì)順著電場移動(dòng)至電極與電解質(zhì)界面，主動(dòng)吸引鋰離子填補(bǔ)縫隙，形成自修復(fù)的緊密連接。這一技術(shù)解決了固固界面接觸不良的問題，為固態(tài)電池實(shí)用化掃除了最大障礙。

第二項(xiàng)創(chuàng)新是“柔性骨架技術(shù)”。中國科學(xué)院金屬所團(tuán)隊(duì)為電解質(zhì)設(shè)計(jì)了一層聚合材料“骨架”，使電池具備類似保鮮膜的柔韌性。實(shí)驗(yàn)顯示，這種電池可彎折2萬次、擰成麻花狀仍完好無損，且通過添加特殊化學(xué)成分，鋰離子傳輸效率提升86%，儲(chǔ)電能力顯著增強(qiáng)。

第三項(xiàng)突破是“氟化物防護(hù)層”。清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)采用含氟聚醚材料改造電解質(zhì)，氟元素的高壓耐受性使電極表面形成“氟化物保護(hù)殼”，有效防止高電壓擊穿電解質(zhì)。經(jīng)測試，該技術(shù)可使電池在滿電狀態(tài)下通過針刺實(shí)驗(yàn)、120℃高溫箱測試而不爆炸，兼顧安全與續(xù)航。

作為新能源汽車的“心臟”，電池技術(shù)直接影響行業(yè)未來。在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，東風(fēng)汽車等企業(yè)積極承擔(dān)“國家隊(duì)”責(zé)任，加速固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化布局。

東風(fēng)汽車的布局始于2018年，當(dāng)年成立固態(tài)電池項(xiàng)目組，次年完成第一代固態(tài)電池系統(tǒng)開發(fā)，2020年推出搭載固態(tài)電池的整車。2022年，其與頭部動(dòng)力電池企業(yè)合作研發(fā)的高比能固態(tài)電池，成功應(yīng)用于東風(fēng)E70車型。目前，首批50臺(tái)示范車已在6省10城運(yùn)行超150萬公里，驗(yàn)證了技術(shù)的可靠性。

2024年世界動(dòng)力電池大會(huì)上，東風(fēng)汽車展示了新一代固態(tài)電池技術(shù)。該電池系統(tǒng)能量密度達(dá)285Wh/kg，采用CTP構(gòu)型提升空間利用率、降低材料成本，同時(shí)搭載沉浸式冷卻技術(shù)和無線BMS系統(tǒng)，進(jìn)一步優(yōu)化性能與可靠性。這一成果為新能源汽車?yán)m(xù)航與安全樹立了新標(biāo)桿。