電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）前不久，三星電機(jī)公司首席執(zhí)行官Chang Duckhyun透露，該公司計劃今年供應(yīng)小型固態(tài)電池原型，并在2026年擴(kuò)大適用產(chǎn)品范圍。同時，Chang Duckhyun表示，三星電機(jī)的固態(tài)電池在能量密度和容量上已達(dá)行業(yè)頂尖水平，有潛力成為可穿戴設(shè)備等小型科技產(chǎn)品中鋰電池的替代方案。

三星小型固態(tài)電池原型性能優(yōu)異

據(jù)介紹，三星電機(jī)所供應(yīng)的小型固態(tài)電池原型，在能量密度和容量方面已達(dá)到行業(yè)最高水平。這款電池原型采用氧化物基材料，這是固態(tài)電池發(fā)展的技術(shù)路線之一。目前，固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展主要有四大技術(shù)路線，分別是氧化物固態(tài)電池、硫化物固態(tài)電池、聚合物固態(tài)電池和鹵化物固態(tài)電解質(zhì)。

其中，氧化物固態(tài)電池在微觀水平上形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鋰離子傳輸通道，其具有離子電導(dǎo)率高、機(jī)械強(qiáng)度高、空氣穩(wěn)定性好、電化學(xué)窗口寬等優(yōu)點。氧化物固態(tài)電池可選擇的電解質(zhì)類型包括鈣鈦礦型、反鈣鈦礦型、NASICON型、LISICON型、石榴石型和LPON，其中鈣鈦礦型、NASICON型、石榴石型這三種結(jié)構(gòu)類型優(yōu)勢比較明顯。比如，NASICON結(jié)構(gòu)的LATP具有電化學(xué)窗口較高、穩(wěn)定性好的特點。

三星電機(jī)目前并未公開自己小型固態(tài)電池原型的材料結(jié)構(gòu)，不過產(chǎn)品即將上市，因此毫無疑問三星電機(jī)找到了一種較為穩(wěn)定的固態(tài)電池材料結(jié)構(gòu)。同時，從初期目標(biāo)市場來看，目前這種電池結(jié)構(gòu)還只能實現(xiàn)小型方案，無法應(yīng)用到智能手機(jī)和汽車領(lǐng)域。從目前可穿戴設(shè)備的方案來看，電池需要具有能量密度高、體積小、重量輕、形狀多樣化的特點，這些三星小型固態(tài)電池原型基本已經(jīng)具備，現(xiàn)在唯一需要經(jīng)過市場檢驗的是充電效率，以及這種小型固態(tài)電池原型的壽命是否足夠長。

三星擁有巨大的固態(tài)電池野心

從三星此前一系列動作來看，三星電機(jī)此次公開小型固態(tài)電池原型產(chǎn)品進(jìn)展，只能算是三星固態(tài)電池戰(zhàn)略的冰山一角，技術(shù)上可以說是小試牛刀。根據(jù)此前的報道，三星計劃在智能手機(jī)、汽車領(lǐng)域成為重要的固態(tài)電池供應(yīng)商，并將三星品牌的智能手機(jī)逐步更換為固態(tài)電池。

在智能手機(jī)方面，三星認(rèn)為固態(tài)電池是三星手機(jī)徹底擺脫“電池門”影響的重要一步。根據(jù)韓媒的報道，三星除了研發(fā)氧化物固態(tài)電池，硫化物固態(tài)電池也是三星固態(tài)電池研發(fā)體系里重要的技術(shù)路線。此前，華為也公布了該公司的最新的硫化物固態(tài)電池專利，名稱為《摻雜硫化物材料及其制備方法、鋰離子電池》。根據(jù)專利內(nèi)容，摻雜硫化物材料可以作為硫化物固態(tài)電解質(zhì)應(yīng)用在鋰離子電池中，使得鋰離子電池具有較長的使用壽命。而使用壽命恰恰是固態(tài)電池目前比較致命的缺陷。除了智能手機(jī)，三星也計劃在平板、筆記本等便攜式設(shè)備中全面使用全固態(tài)電池。

韓國業(yè)內(nèi)人士透露，三星內(nèi)部有一項宏大的計劃，即通過固態(tài)電池全面取代鋰電池，并將汽車定義為關(guān)鍵市場。實際上，2023年三星就曾明確表示，將逐漸放棄生產(chǎn)鋰離子電池，而轉(zhuǎn)向開發(fā)固態(tài)電池。根據(jù)此前的報道，三星正致力于研發(fā)能量密度超過900Wh/L的固態(tài)電池，采用的也是硫化物固態(tài)電池路線。

2024年7月，三星曾在SNE電池日展會重點展示首批固態(tài)電池產(chǎn)品，采用Super-Gap固態(tài)電池技術(shù)，能量密度為900Wh/L，支持三星SDI提供的超充技術(shù)，9分鐘即可充到80%的電量，使用壽命高達(dá)20年。按照三星的規(guī)劃，該公司將于2027年大規(guī)模量產(chǎn)Super-Gap固態(tài)電池。

三星固態(tài)電池面臨激烈競爭

雖然三星在固態(tài)電池方面信心滿滿，且已經(jīng)逐步放棄了鋰離子電池產(chǎn)品。不過，三星想要在固態(tài)電池上取得成功并不容易，這一前沿的產(chǎn)品雖然還沒有規(guī)模商用，但是競爭的火藥味已經(jīng)很濃了。

上面提到了華為的專利，這項技術(shù)便可適用于智能手機(jī)和汽車等領(lǐng)域。此外還有小米、寧德時代等公司。小米公司此前也曾公開過自己的固態(tài)電池技術(shù)，根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù)，小米的固態(tài)電池技術(shù)可實現(xiàn)突破1000Wh/L的能量密度，采用此固態(tài)電池，即可實現(xiàn)在原本內(nèi)置4500mAh容量電池的小米 13手機(jī)上，無需增加機(jī)身體積內(nèi)裝載容量達(dá)6000mAh的電池。

由于三星提前了固態(tài)電池的量產(chǎn)時間，此前業(yè)界預(yù)計是2030年，現(xiàn)在幾乎有固態(tài)電池產(chǎn)品計劃的公司都將時間提前到了2027年和2028年。按照已經(jīng)公開時間線的來看，日產(chǎn)公司計劃于2025年試產(chǎn)固態(tài)電池，并于2028年量產(chǎn)上車；上汽集團(tuán)全新一代固態(tài)電池計劃于2026年實現(xiàn)量產(chǎn)，能量密度超400wh / kg、體積能量密度超過820wh / L、電池容量能夠超過75Ah；奇瑞汽車計劃2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池上車，2027年規(guī)模化量產(chǎn)；寧德時代預(yù)計將于2027年小規(guī)模量產(chǎn)全固態(tài)電池，2028年正式規(guī)模量產(chǎn)。

通過這些消息不難看出，全球固態(tài)電池的競賽已經(jīng)開始了。

結(jié)語

固態(tài)電池不僅是企業(yè)之間的競爭，更是涉及中、日、韓、德、美幾國之間在電池技術(shù)上的競爭，誰先取得市場的認(rèn)可，誰就有可能成為下一個“寧德時代”。在這方面，日本電池和汽車廠商的野心并不比三星小，雖然三星一再搶時間，但其他公司也并沒有落下。