固態(tài)電池因其在安全性、能量密度、循環(huán)壽命和快速充電能力上的顯著優(yōu)勢,不僅在電動汽車領域備受青睞,其應用前景也擴展到了醫(yī)療領域。
衛(wèi)藍新能源聯(lián)手新云醫(yī)療,推動植入固態(tài)電池研發(fā)
5月22日,衛(wèi)藍新能源與新云醫(yī)療在簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將攜手推動醫(yī)療植入固態(tài)電池技術的研發(fā)和應用,以提升植入式醫(yī)療器械性能,填補國內相關領域的空白。
圖片來源:新云醫(yī)療
新云醫(yī)療創(chuàng)立于2016年,是一家提供慢性疼痛治療解決方案的國內企業(yè),其自主研發(fā)的微創(chuàng)介入器械NewMild和閉環(huán)有源植入式脊髓電刺激系統(tǒng)NewStim等產品,為患者提供了精準、安全、有效的治療手段。公司目前已獲得近億元投資。
衛(wèi)藍新能源同樣創(chuàng)立于2016年,是中國科學院物理研究所孵化的固態(tài)電池技術企業(yè),公司股東包括蔚來、小米、華為等,北京、江蘇、浙江、山東四大基地規(guī)劃產能超100GWh,擁有固態(tài)電池核心專利32項,目前已向蔚來交付半固態(tài)電池產品。
雙方的戰(zhàn)略合作將聚焦于植入固態(tài)電池技術的研發(fā)、生產和應用等多個層面,以提升新云醫(yī)療的閉環(huán)脊髓電刺激系統(tǒng)性能,造福疼痛患者。合作還計劃降低植入醫(yī)療器械的成本,促進其在臨床上的廣泛應用,并努力克服對國外電池技術的依賴。
醫(yī)療固態(tài)電池的批量生產和應用,面臨挑戰(zhàn)但前景廣闊。雙方將利用各自優(yōu)勢,加速新技術落地。從長遠看,醫(yī)療固態(tài)電池有望取代液態(tài)電池,成為植入器械的主流選擇。
固態(tài)電池應用有望“多點開花”
固態(tài)電池在醫(yī)療領域的應用無疑是一個重要方向,固態(tài)電池目前最受關注的領域是電動汽車行業(yè)。目前,半固態(tài)電池技術已經邁出了量產的重要一步,東風汽車、賽力斯、蔚來和上汽集團等車企已經推出了相關產品,推動半固態(tài)電池的產業(yè)化。
全固態(tài)電池被視為電動汽車行業(yè)的終極目標。
TrendForce集邦咨詢指出,目前全固態(tài)電池尚未實現大規(guī)模生產,面臨著電解質材料批量制備、界面穩(wěn)定性和副反應等技術挑戰(zhàn)。此外,電芯制備工藝和生產設備方面也需攻克部分技術難題。
盡管面臨諸多挑戰(zhàn),各大車企仍在全力推進。
廣汽、長安、豐田、現代、日產、寶馬、奔馳、福特和大眾等企業(yè)已宣布推出固態(tài)電池車型的計劃。
TrendForce集邦咨詢預計,綜合來看,2028年前后將成為全固態(tài)電池量產的關鍵時間節(jié)點。
固態(tài)電池雖然在電動汽車領域備受關注,但它們的應用前景遠不止于此。特別是在航天和無人機領域,固態(tài)電池同樣展現出巨大的潛力。
在航天領域,美國NASA成功研發(fā)出能量密度高達500Wh/kg的固態(tài)電池,為電動飛機提供了更高能量密度、更小體積和更安全的電池選項。歐盟資助的研究項目——MATISSE也已啟動,旨在開發(fā)用于電動飛機的固態(tài)電池。
NASA研究人員John Connell和Yi Lin(坐)正在使用循環(huán)伏安計來檢查SABERS團隊為其固態(tài)電池創(chuàng)建的全新陰極的性能水平。圖片來源:NASA官網
低空經濟產業(yè)對高能量密度、輕量化電池需求也在持續(xù)攀升。
2024年,北京、廣州、海南等地推方案促進產業(yè)鏈發(fā)展。車企如小鵬、廣汽、吉利拓展飛行業(yè)務。電池制造商寧德時代、中創(chuàng)新航研發(fā)高能量密度電池,支持飛行器性能提升。
固態(tài)電池通過高能量密度提升低空飛行器的續(xù)航能力,輕量化設計增加載荷量。其高安全性降低飛行風險,快速充電和長壽命優(yōu)勢提升運營效率,降低成本。此外,固態(tài)電池的穩(wěn)定性使其在多種氣候條件下均能穩(wěn)定運行,為低空經濟的應用提供了技術支撐。
近日,第四屆BEYOND國際科技創(chuàng)新博覽會上,寧德時代董事長曾毓群透露寧德時代正在積極投身于電動飛機領域的合作開發(fā),并預計在2027至2028年間推出相關應用。目前,寧德時代已經成功試飛了4噸重的電動飛機。
據悉,寧德時代正在推凝聚態(tài)電池,最高能量密度可以達到500Wh/kg。凝聚態(tài)電池分為航空級和車規(guī)級兩類,寧德時代正在進行民用電動載人飛機項目的合作開發(fā),執(zhí)行航空級的標準與測試,滿足航空級的安全與質量要求。
另外,今年1月,力神電池推出了新一代半固態(tài)電池,具備402Wh/kg的高能量密度,未來將主要瞄準高端電動汽車和電動垂直起降飛行器(eVTOL)等市場。此前,力神已成功將325Wh/kg能量密度電池應用于eVTOL領域。
圖片來源:力神電池微信公眾號
在消費電子領域,固態(tài)電池技術也打開應用市場。
vivo在今年3月發(fā)布的X Fold 3折疊屏手機中首次應用了半固態(tài)電池技術。
該技術結合固態(tài)電解質和導離子網絡,增強了電池在極端低溫下的放電穩(wěn)定性,有效提升低溫續(xù)航能力。即便在零下20度,電池性能依然穩(wěn)定,得益于二代硅負極材料的應用,能量密度提升至780Wh/L,較上代石墨電池增加15.4%。
圖片來源:vivo官網
總的來說,無論是提升醫(yī)療植入器械性能,推動電動飛機和無人機的發(fā)展,還是為消費電子提供高效能量解決方案,固態(tài)電池都展現出巨大潛力。每一次電池技術進步都推動了產業(yè)革命,固態(tài)電池的發(fā)展也將帶來更加綠色和可持續(xù)的未來。
文:集邦固態(tài)電池